焊接填充金属标准中的力学性能要求：以PH不锈钢为例

PH钢的优点是：可以强化到接近高强度结构钢的强度水平，而仍然保持很好的耐腐蚀性。为了达到最优化的性能，要求精心地控制微观组织和热处理条件。对于马氏体和半奥氏体PH钢过量的残留铁素体会降低韧度和延性，因而经常要求把铁素体含量限于大约10%以下。在这些钢中残留奥氏体也会降低其强度。

在PH不锈钢焊接填充金属的标准中一般不包括力学性能的要求。只有AWS A5.4标准是一个例外，它规定了对E630-XX（17-4PH）不锈钢焊缝金属力学性能的最低要求，见表8-4。请注意：对焊缝金属在H1150热处理条件下，力学性能最低的要求可以和表8-3中所列的17-4PH母材的力学性能相匹配，只是断后伸长率的要求有所降低。

表8-4AWSA5.4标准中对E630-XX（17-4PH）焊缝金属力学性能的要求①

①在H1150热处理后，处理程序为1025～1050℃（1875～1925℉）固溶处理，冷却到室温，在610～

630℃（1135～1165℉）时效4h。

(www.xing528.com)

图8-5 13-8Mo母材金属和焊缝金属的屈服强度与时效温度的关系曲线

（引自Brooks和Garrison^[7]，美国焊接学会授权）注：1ksi=6.895MPa。

马氏体PH不锈钢的峰值强度是通过在450～550℃（840～1020℉）温度下进行PWHT而得到的（见表8-3）。然而对于在最低的时效温度处理，表8-3没有列出对韧度的要求。要达到很多应用中要求的良好的强度和韧度的平衡，则要求在较高的温度范围内进行时效热处理[即550～600℃（1020～1110℉）]。Brooks和Garrison^[7]对几种马氏体PH不锈钢画出了焊缝金属强度和韧度的图。图8-5和图8-6是其中两张有代表性的图。总的讲，焊缝金属的峰值强度和母材金属的峰值强度很接近，而焊缝金属的韧度除了在达到最高强度的时效处理温度范围外，都要比母材金属低。

图8-6 13-8Mo母材金属和焊缝金属夏比V形缺口冲击吸收功和时效温度的关系曲线

（引自Brooks和Garrison^[7]，美国焊接学会授权）注：1ft·lbf=1.356J。