为了满足高温、低温及某些特殊腐蚀环境需要全奥氏体焊缝的要求,必须研究开发新的奥氏体钢种。310不锈钢及对应的ER310焊丝是典型代表,而含氮奥氏体不锈钢则是为降低成木而发展起来的新型全奥氏体不锈钢。国外从20世纪60年代就开始研究此类不锈钢卫生管。
70年代以后国际上AOD技术的推广应用为此类不锈钢的冶炼铺平了道路。目前国际上已普遍在AOD冶炼不锈钢初期就采用氮气取代氛气,既节省冶炼成木,又为N的合金化创造了条件。坡口形式及装配定位焊。坡口形式采用V形坡口,由于采用了较小的焊接电流,熔深小,因而坡口的钝边比碳钢小,约为0-0.5mm,坡口角度比碳钢大,约为65°~700°。
因卫生级不锈钢管热膨胀系数较大,焊接时产生较大的焊接应力,要求采用严格的定位焊。对于d≦Φ89mm的管采用两点定位,d=Φ89-Φ219mm采用三点定位,d≧219mm 的采用四点定位;定位焊缝长度6-8mm。
采取这一措施很容易使精密不锈钢管中固溶0.0 5%左右的N。近年来国际上一些钢厂已把含N量列为304,316等不锈钢常规检测和质保必备项目,要达到固溶0.20%的N 并不困难。因此1980年后这类钢种相继被列入ASTM,JIS等标准,我国也在GB 3280-84,GB 4237-84中列入了相当于304N,304LN,316N,316LN,347LN的5种含氮奥氏体不锈钢钢种。但实际上这些钢种并未得到我国相关生产及应用部门的充分重视,不锈钢管厂也未生产过此类不锈钢焊管。
N还能有效阻止焊接或热处理时金属间化合物相的析出,有利于提高奥氏体不锈钢的焊接性。但是焊缝熔池金属中的N有可能因蒸发而损失,因此必须采用恰当的保护措施来加以阻止。