??奧氏體不銹鋼管代表了整個不銹鋼管道系列中最大的一個類別，生產的噸位高于其他任何一種類別。它們在絕大多數環境中具有良好的耐腐蝕性。奧氏體不銹鋼管具有和低碳鋼相當的強度，室溫時最低屈服強度約為210MPa（30ksi），然而不能相變強化。由于這類不銹鋼低溫沖擊韌度好而可用于低溫工作環境。其高溫工作溫度可達760℃或者更高，但是大部分鋼在這么高的溫度下強度和抗氧化能力是有限的。奧氏體不銹鋼可以通過冷作硬化而有效地強化。它們經常用于要求有很耐大氣腐蝕或耐高溫腐蝕能力的工作場合。只要按照正確的工藝規范施焊，這類鋼管都是可以焊接的。在這類鋼中添加大量的奧氏體形成元素，特別是鎳（一般w（Cr）=8%），其他的奧氏體形成元素是C、N和Cu。碳和氮是強奧氏體形成元素，這可以從鎳當量公式中各系數值可看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加碳是為了改進高溫強度（蠕變強度）。在某些鋼中加入氮主要是為了改進室溫強度和低溫強度，有時可以提高一倍多，用氮強化的鋼經常在它們的AISI 300系列型號后面標注一個后綴N，如304LN。AISI 200系列（如201）也是氮強化鋼，經常使用各種商業名稱，例如：Nitronic.

? 奧氏體不銹鋼管一般具有較好的韌度和延性，在拉伸加載時顯示出很高的斷后伸長率。由于鋼中合金含量較高，所以比馬氏體不銹鋼管、低鉻和中鉻鐵素體不銹鋼管要貴。盡管鋼本身價格高，但提供了突出的工程制造方面的優點，特別是良好成形性和焊接性，因而和其他類的不銹鋼比較，經常降低了總的成本。奧氏體不銹鋼管雖然有很多種類，但300系列鋼管是最老的也是應用最廣的。這類鋼大部分是在18Cr-8Ni系的基礎上加入合金元素或者是進行變質，而得到獨特的性能或者使性能更完備。

? 304型不銹鋼管是這個系列鋼的基礎，加上304L代表了最常選用的奧氏體不銹鋼管。在316型不銹鋼管中用質量分數大約2%的仩替代等量的鉻以改善耐點蝕能力。在穩定化的321和347鋼中分別少量的鈦和鈮，它們和碳結合以減少由于析出富鉻碳化物而引起的晶間腐蝕。在上世紀60年代普遍使用L類鋼，這是由于利用AOD（氬-氧脫碳）方法熔煉，降低了標準型（非低碳鋼）和低碳型不銹鋼管之間的價格差別。這類低碳型號不銹鋼（304L，316L）已經廣泛用于受到晶間侵蝕和晶間應力腐蝕的工作場合。

? 如ASTM A312中，最廣泛使用的鋼材304、316、321和347以及它們的變種鋼都是18-8類型，含有的名義成分（質量分數）是18%鉻和8%鎳。L類鋼代表低碳類的變種鋼，其名義碳的質量分數是0.03%。這類鋼提高了在腐蝕環境中對晶間侵蝕的耐力。H類鋼碳的質量分數接近于0.1%，其高溫強度比標準鋼及L類鋼高，因而用于高溫場合。N類鋼是在300系列鋼中有意加入質量分數高達0.20%的氮（300N，316N）碳在含錳的鋼里氮的加入量更高（錳增加氮在奧氏體相中的溶解度）。較高的氮含量可以增加奧氏體不銹鋼的強度、抗磨損和耐點蝕能力。

? 含有鈦和鈮的鋼如321和347型稱為穩定化鋼，因為加入這兩種元素穩定了碳，阻止其生成M23C6型鉻的碳化物。由于鈦和鈮的加入量達到1.0%（質量分數）時可以有效地減少基本中的碳含量使富鉻碳化物的析出很困難，這就降低了敏化的可能性，而敏化會導致在奧氏體鋼中產生晶間腐蝕。還有很多其他鋼種，包括超級奧氏體不銹鋼。由于 這些鋼種獨特的性能及對其焊接性的特殊考慮。

一、奧氏體不銹鋼管焊接方法與焊接材料的選擇

?1. 焊接方法

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? ? ? 奧氏體體不銹鋼具有優良的焊接性，幾乎所有的熔焊方法都可用于奧氏體不銹鋼管的焊接，許多特種焊接方法，如電阻點焊、縫焊、閃光焊、激光與電子束焊、釬焊都是可用于奧氏體不銹鋼管，就根據具體的焊接性與接頭使用性能的要求，合理選擇最佳的焊接方法。其中焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極惰性氣體保護焊、埋弧焊是較為經濟的焊接方法。

2. 焊材選擇

? ? 對于奧氏體不銹鋼管填充金屬的種類，分成三個部分，反映了AWS按焊接材料各類分別設定的三種標準。其中：

? ? ? a. 不銹鋼焊條采用美國標準AWS A5.4標準用于焊條（我公司焊材為GES-309，GES316L等）；

? ? ? b. 不銹鋼焊絲采用美國標準AWS A5.9、A5.22等標準用于實心焊絲和金屬粉芯焊絲，氣體保護藥芯焊絲（我公司焊材為GTS-309，GTS-316L等），所選焊絲可用于氬弧焊、富氬混合氣體保護焊、二氧化碳氣體保護焊及埋弧焊焊接用填充材料；

? ? ?c. 不銹鋼埋弧焊主要選用氧化性弱的中性或堿性焊劑。

二、高鉬鋼焊接指南

? 我公司在M035項目上用的奧氏體不銹鋼管有316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是我公司第一次焊接的超級奧氏體不銹鋼管材料，由于其使用條件嚴格（用于腐蝕性環境），材料昂貴（包括母材和焊材），且焊工不太熟悉，操作性有一定的難度，因此對焊接時要求注意的重點列出用以指導焊接人員和檢驗人員。具體內容如下：

? 為防焊接煙塵及Ar氣對焊接人員的傷害，焊接作業要在通風的環境中進行；

? ?所有的焊縫都應該略有余高，應該避免出現平的或下凹狀的焊縫；

? ?焊前一般不需要預熱，若環境溫度低于2℃，在距離焊縫區300mm的范圍內應至少加熱到比周圍環境溫度高10℃。

? ?層間溫度不能大于100℃，線能量不能超過1.5KJ/mm

? ?焊件表面的金屬氧化物會導致焊接缺陷，因此焊前對雜質的清理十分重要，通常清理范圍從焊縫處向兩側各延伸50mm，清理范圍應當包括工作坡口加工的邊緣以及空心管四周和管子內表面。注意：金屬絲刷并不能完全清理這些殘留物，用熱水沖洗或擦洗或許是一個好方法。

? 焊接盡可能在1G和2F位置進行

? 焊接接頭設計必須使打底焊能很好的熔透，引弧點要在坡口內，沿坡口出現的電弧掃掠要打磨干凈。每一起弧與收弧處必須打磨干凈。

? 定位焊需要背部保護氣體，每一個接頭都必須打磨；

? 將焊接處不能接觸銅和黃銅（由銅和鋅組成的銅合金），因為銅和鋅的加入可能導致裂紋的形成。

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