在奧氏體不銹鋼焊縫金屬中，希望含有一定量的鐵素體組織，以保證焊縫的耐蝕性和抗熱裂性能。如何才能保證奧氏體不銹鋼焊縫中鐵素體的含量，焊縫中合金元素的含量是決定因素，尤其是鉻當(dāng)量和鎳當(dāng)量的比例關(guān)系。影響焊縫中合金元素的含量有三個(gè)因素：焊接材料、母材和熔合比。根據(jù)這三個(gè)因素可以選擇合適的焊接材料，舉例說明。

設(shè)板厚8mm對(duì)接焊，基體金屬為304不銹鋼(碳：0.06%、硅：0.6%、錳：1.2%、鉻：18.4%、鎳：9.6%)和20CrMnSi(碳：0.2%、硅：1.0%、錳：0.9%、鉻：0.9%),V型坡口，焊三層。選擇焊條的方法和步驟如下。

 1.  首先求出第一層根部焊縫中熔敷金屬和基體金屬所占的比例。60°坡口的根部焊縫中熔化的基體金屬約占40%,由于兩種基體的導(dǎo)熱系數(shù)不同，兩種基體的熔合量也各不相同，低合金鋼20CrMnSi約占40%(占焊縫金屬中的16%),304不銹鋼約占60%(占焊縫金屬中的24%)

 2.  如選用E308型焊條，化學(xué)成分為碳：0.06%、硅：0.6%、錳：1.4%、鉻：19%、鎳：10%

 3. 封底焊縫的化學(xué)成分，根據(jù)下列式子計(jì)算得：

  X(焊縫）＝60%x焊條＋16%×低合金鋼＋24%×奧氏體鋼

             C=60%×0.06%+16%×0.2%+24%×0.06%≈0.082%

             Si=60%×0.06%+16%×1.0%+24%×0.06%≈0.66%

            Mn=60%×1.4%+16%×0.9%+24%×1.2%≈1.27%

            Cr=60%×19%+16%×0.9%+24%×18.4%≈15.96%

            Ni=60%×10%+16%×0.9%+24%×9.6%≈8.3%

 4. 計(jì)算鉻當(dāng)量Cra和鎳當(dāng)量Nig:

        Cr~%=%Cr+1.5×%Si=15.96%+1.5×0.66%≈17.0%

          Ni%=%Ni+30×%C+0.5×%Mn=8.3%+0.082×30%+0.5×1.27%≈11.4%

   從Schaffler圖（如圖3-1)可以查出1點(diǎn)正處在奧氏體＋馬氏體區(qū)中，焊縫易產(chǎn)生裂紋，且有脆硬的馬氏體組織。

 5. 若選用鉻鎳含量較高的E309型焊條，其化學(xué)成分為：C0.06%、Si0.6%、Mn1.4%、Cr24%、Ni13%.

 6. 算出打底焊縫的化學(xué)成分為：C0.083%、Si0.66%、Mn1.27%、Cr18.96%、Ni10.1%.

 7. 計(jì)算鉻當(dāng)量Cr~和鎳當(dāng)量Nieq: Cr當(dāng)量為19.95%;Ni當(dāng)量為13.2%

  從Schaffler 狀態(tài)圖（如圖3-1)可以查出3點(diǎn)奧氏體基含有少量的鐵素體，約3%.因此焊條可用。在此要說明一點(diǎn)，若焊條中的鎳大于13%,而鉻不大于24%,計(jì)算鉻當(dāng)量Cr_eg和鎳當(dāng)量Ni_eq,從Schaffler狀態(tài)圖（如圖3-1)可查出在2點(diǎn)左右，那么打底焊縫中就有可能是純奧氏體組織，這樣焊縫容易產(chǎn)生裂紋。另外要注意熔合比的變化，一般來說40%熔合比是比較大的，正常情況為30.%~35%左右。讀者要具體問題具體分析。

 8. 在第二層和第三層每個(gè)焊道可按上述方法根據(jù)不同的熔合比和所熔合的金屬化學(xué)成分計(jì)算出焊縫的化學(xué)成分。從Schaffler 圖查出焊縫組織。

    通常，第一層是稀釋最大的，同時(shí)焊接應(yīng)力也是最大的，只要第一層不產(chǎn)生裂紋，第二、三層一般不會(huì)產(chǎn)生裂紋。