不銹鋼可分為四種類型：奧氏體型、馬氏體型、鐵素體型和雙相不銹鋼。 這是根據(jù)不銹鋼在室溫時(shí)的金相組織劃分的。當(dāng)?shù)吞间摫患訜岬?550℉時(shí)，其組織從室溫時(shí)的鐵素體相轉(zhuǎn)變成奧氏體相。而冷卻時(shí)，低碳鋼組織又重新轉(zhuǎn)變成鐵素體。高溫時(shí)存在的奧氏體組織是非磁性的，而且相比室溫鐵素體組織其強(qiáng)度較小，韌性較好。 當(dāng)鋼中的Cr含量大于16%時(shí)，室溫的鐵素體組織得到固定使得鋼材在所有溫度范圍內(nèi)保持鐵素體態(tài)。因此，稱為鐵素體不銹鋼。不銹鋼管當(dāng)Cr含量大于17%，Ni含量大于7%時(shí)，奧氏體相得到固定，使得從低溫到幾乎熔點(diǎn)的范圍內(nèi)均保持奧氏體態(tài)。 奧氏體不銹鋼通常稱為“Cr-Ni”型，馬氏體和鐵素體不銹鋼直接稱為“Cr”型。不銹鋼和填充金屬中的元素可分為奧氏體形成元素和鐵素體形成元素。主要的奧氏體形成元素有Ni、C、Mn和N，鐵素體形成元素有Cr、Si、Mo和Nb。調(diào)整元素含量可控制焊縫中的鐵素體含量。 奧氏體型不銹鋼相比含Ni量低于5%的不銹鋼更容易焊接而且焊接質(zhì)量更好。奧氏體不銹鋼的焊接接頭強(qiáng)韌性很好，一般不需要焊前預(yù)熱和焊后熱處理。在不銹鋼焊接領(lǐng)域，奧氏體不銹鋼占全部不銹鋼用量的80%，因此本文的重點(diǎn)就是奧氏體不銹鋼的焊接。 如何選擇正確的不銹鋼焊材？ 如果母材是相同的，首要準(zhǔn)則就是“與母材匹配”。例如焊接310或316不銹鋼，就選擇相應(yīng)的焊材。 焊接異種材料，則遵循選擇與合金元素含量高的母材相匹配的準(zhǔn)則。例如焊接304和316不銹鋼，則選擇316型焊材。 但是，也存在很多不遵循“匹配母材”原則的特殊情況，這時(shí)就要“查閱焊材選擇表”。例如，304型不銹鋼是常見(jiàn)的母材，但是沒(méi)有304型的焊條。

不銹鋼管與管板連接頭的連接是換熱器制造的關(guān)鍵工序，有強(qiáng)度脹接、強(qiáng)度焊和脹焊結(jié)合三種連接方法，但經(jīng)常采用不銹鋼管與管板脹焊結(jié)合的連接方法。是先焊后脹還是先脹后焊，至今仍有爭(zhēng)論。 1、先焊后脹工藝的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用 換熱器制造廠歷來(lái)多采用先焊后脹工藝，而較少采用先脹后焊工藝。究其原因是與使用機(jī)械脹接法作為主要的脹管手段密切相關(guān)。因?yàn)樵跈C(jī)械脹管過(guò)程中，存在著摩擦并產(chǎn)生大量的熱必需用機(jī)油來(lái)潤(rùn)滑和冷卻，油液滲浸進(jìn)入脹接接頭的縫隙，要徹底干凈十分困難。夾縫中油水等雜物的存在，焊接時(shí)易于形成氣體，而這些氣體來(lái)不及逸出便存在于焊縫中。另一方面脹管區(qū)又往往堵塞了排氣通道，增加了焊縫中生成氣孔的可能性。采用先焊后脹工藝則可以避免上述不利因素，特別是對(duì)于鈦材和某些有色金屬，要求焊接的基本條件十分嚴(yán)格，不允許油水和鐵離子污染，選擇先焊后脹工藝更易保證焊縫質(zhì)量。 2、先焊后脹工藝的缺點(diǎn)分析 ①機(jī)械脹接法存在著固有的缺點(diǎn)，各管之間長(zhǎng)度不一，連接強(qiáng)度和緊密性不均；脹管接口的內(nèi)表面產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，給重復(fù)補(bǔ)脹帶來(lái)困難；管與管板材料的脹接的相容性有一定的限制，如：鈦管與碳鋼的脹接、鋁管與碳鋼的脹接等均受到了限制；勞動(dòng)生產(chǎn)率低，而且小管徑或厚壁管的脹接較困難等。②管口環(huán)形焊道不均勻，由于不銹鋼管與管板之間存在著0.2~0.5mm的裝配間隙，而且總是偏心配置，加上不銹鋼管與管板孔的加工偏差，造成每一個(gè)管口的環(huán)形焊道不均勻。對(duì)于薄壁管很容易焊穿。③存在一段長(zhǎng)15mm的非脹管區(qū)，GB151-99規(guī)定脹管區(qū)與焊縫的距離為15mm，目的是為了避開(kāi)脹管力對(duì)焊縫的破壞。此非脹管區(qū)內(nèi)存留著氣體，當(dāng)換熱器受熱后其體積膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，可能對(duì)焊縫或脹接造成破壞。另外為了充分利用管板的設(shè)計(jì)厚度，管板厚度內(nèi)的脹管區(qū)總是越長(zhǎng)越好。長(zhǎng)15mm的非脹管區(qū)，對(duì)于厚管板而言，消極效果不明顯，但對(duì)于薄管板，則不可小視。④不銹鋼管伸長(zhǎng)損傷焊縫，機(jī)械脹管使管壁減薄，不銹鋼管伸長(zhǎng)，對(duì)焊縫損傷。⑤焊接時(shí)在管口處形成焊瘤，管口收縮和變形給以后的脹管作業(yè)帶來(lái)困難。為了使管接頭順暢地進(jìn)入管孔中，則有必要對(duì)管口焊接提出較高的要求。