典型的沉淀硬化不銹鋼的鋼號(hào)用字母PH表示。這一族系的鋼種由于雙重原因而分成3種，即馬氏體沉淀硬化鋼、半奧氏體沉淀硬化鋼及奧氏體沉淀硬化鋼。上述的雙重原因是加入起沉淀硬化作用的元素以及在固溶退火和時(shí)效狀態(tài)下基體的組織。為使上述劃分更為明確，請(qǐng)參考表1-8的細(xì)分與歸納。

一、沉淀硬化不銹鋼的焊接特性

 1. 馬氏體沉淀硬化不銹鋼

   這類(lèi)鋼在固溶退火溫度（1038℃~1066℃)下幾乎全部奧氏體化，但當(dāng)冷卻到室溫時(shí)，則又發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變。馬氏體轉(zhuǎn)變溫度一般是93℃~150℃.當(dāng)將馬氏體再次加熱到482℃-593℃時(shí)，就有一種或多種合金元素出現(xiàn)沉淀硬化與強(qiáng)化。鉬、銅、鈦、鈮、鋁及其化合物在退火溫度下完全溶解，而當(dāng)快速冷卻時(shí)，則留在固溶體內(nèi)產(chǎn)生析出相（往往是亞顯微粒子），提高了馬氏體基體的硬度與強(qiáng)度。馬氏體PH鋼的化學(xué)成分必須嚴(yán)格控制，否則在固溶退火時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的δ-鐵素體。若奧氏體太穩(wěn)定，則又會(huì)在固溶退火之后，留下過(guò)多的奧氏體。這兩種傾向皆會(huì)妨礙時(shí)效處理時(shí)的完全硬化，尤其是鋼中的碳與氮影響明顯，其來(lái)源是工廠塵埃與大氣污染。這種鋼的焊接性良好，與奧氏體300系列相近，焊前不必預(yù)熱，裂紋傾向性小。這種鋼單層焊時(shí)，焊縫金屬及熱影響區(qū)一般好像通過(guò)了焊后沉淀硬化處理一樣。但多層焊時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)組織不均一，必須進(jìn)行焊后的沉淀硬化處理以達(dá)組織均一。焊接馬氏體沉淀硬化不銹鋼的焊接材料可以按強(qiáng)度選300系列奧氏體不銹鋼焊接材料。

 2. 半奧氏體沉淀硬化不銹鋼

  這種鋼是PH鋼中金相組織最為復(fù)雜的一種。在固溶處理或退火狀態(tài)下，這種鋼基本上是奧氏體，還有5%~20%的8-鐵素體，而在以后的熱處理過(guò)程中，鐵素體保持不變。半奧氏體鋼由退火溫度急冷至室溫仍然保持奧氏體組織，因?yàn)轳R氏體轉(zhuǎn)變溫度低于室溫。在退火狀態(tài)下，其成型性能與301不銹鋼相似。在加工制作完畢之后，它可以通過(guò)3個(gè)簡(jiǎn)單步驟來(lái)硬化：①. 奧氏體化；②. 馬氏體轉(zhuǎn)變；③. 時(shí)效硬化。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼焊接時(shí)無(wú)明顯的裂紋傾向。至于焊接工藝，不論手工電弧焊、熔化極與非熔化極氣體保護(hù)焊以及電阻焊，都與一般奧氏體鋼無(wú)太大區(qū)別?？偟恼f(shuō)來(lái)，半奧氏體PH鋼一般皆在退火狀態(tài)下進(jìn)行焊接，而且母材含碳量低容易焊接，不會(huì)出現(xiàn)冷裂紋；只有當(dāng)焊縫也要求有高強(qiáng)度時(shí)，才選用與母材成分接近的焊接材料焊接，并在焊后進(jìn)行全面的退火與時(shí)效處理。除此以外，一般采用300系列奧氏體不銹鋼焊接材料即可進(jìn)行焊接。

 若在焊接之前焊件業(yè)已經(jīng)過(guò)全面的退火與沉淀硬化熱處理，則在焊后不論焊縫金屬本身或熱影響區(qū)，皆無(wú)明顯硬化現(xiàn)象發(fā)生。

 3. 奧氏體沉淀硬化不銹鋼

這種鋼的合金含量極高，足以使之在退火或任何一種時(shí)效處理后仍然保持奧氏體組織。沉淀硬化相在1093℃~1121℃退火時(shí)，將解于固溶體中，并在快速冷卻時(shí)一直保持溶解于固溶體之中。當(dāng)再加熱到649℃~760℃時(shí)，則沉淀析出，從而提高了奧氏體的強(qiáng)度與硬度。它的硬度低于馬氏體或半奧氏體PH鋼，但其仍然保持著無(wú)磁性。

二、沉淀硬化不銹鋼的焊接方法與工藝

 沉淀硬化不銹鋼的焊接方法與工藝，與前面所述的奧氏體不銹鋼基本相同，所不同的僅在于焊后必須熱處理，以達(dá)到預(yù)期的力學(xué)性能；而這對(duì)于奧氏體不銹鋼來(lái)說(shuō)，在有些情況下，焊后熱處理有時(shí)是不必要的。

沉淀硬化不銹鋼可以用相匹配的同材質(zhì)焊接材料或異種焊接材料焊接，或者不用填充焊絲。沉淀硬化不銹鋼焊接，有許多焊接材料可供選用，但唯一最通用的焊絲是業(yè)已納人AWS規(guī)程的630合金，見(jiàn)表2-10。

  沉淀硬化馬氏體不銹鋼的焊接材料，在要求焊縫性能與母材相當(dāng)時(shí)，應(yīng)選用與母材同質(zhì)的焊材，如表2-10中17-4PH的配套焊接材料。如果不需要焊縫與母材相當(dāng)，可選用奧氏體不銹鋼焊接材料（如308L、347L),或采用鎳基合金焊接材料。

 選用與母材同成分焊接材料的焊縫，在樹(shù)枝狀晶的馬氏體組織中，存在有少量鐵素體。少量的鐵素體和殘余奧氏體析出，增加了焊縫的塑性，但強(qiáng)度降低了。因此，對(duì)同材質(zhì)焊接材料的成分應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，其鎳、錳應(yīng)比母材略高，焊后經(jīng)1040℃固溶處理，強(qiáng)度幾乎不變，而延伸率顯著提高。