Аустенітні стали мають знижену схильність до зростання зерна, добре зварюються ручної, автоматичної і напівавтоматичного зварюванням, мають високі характеристики пластичності і в'язкості металу. Зміна вмісту хрому і нікелю, а також введення додаткових легуючих домішок і застосування термічної обробки дозволяють в широких межах змінити механічні властивості зварюваного і наплавленого металу, а також їх кислотостійкість, окалиностойкость і жароміцність.
Найбільш широке застосування в промисловості отримала сталь 1Х18Н9 і подібні до неї стали з добавками титану і ніобію. Сталь 1Х18Н9 після гарту з 1050 ° набуває структуру чистого аустеніту, в якому все домішки знаходяться в твердому розчині. У цьому стані сталь має найвищу пластичністю і в'язкістю, низьким межею плинності і високими жаростійкістю і жароміцних. Окаліностойкость характеризується максимальною температурою, при якій можлива тривала робота конструкції без небезпечного наростання шару окалини. Жароміцність вимірюється так званим межею повзучості - напругою, при якому сталь пластично деформується з величиною залишкового подовження в 1% при витримці зразка при даній температурі протягом 10000 год. Для аустенітних сталей найбільш типовою є температура 600 ° С.
У околошовной зоні завжди є ділянка металу, що піддається нагріванню до температур, що знаходяться в цьому інтервалі (500- 800 °). У разі підвищеного вмісту вуглецю в зварюваної сталі (сталь 2Х18Н9 і частково сталь 1Х18Н9) в цих ділянках обов'язково станеться випадання по межах зерен карбідів хрому і ці ділянки при експлуатації стали в багатьох рідких середовищах придбають схильність до міжкристалітної корозії. Для боротьби з цим явищем застосовують такі методи: 1) загартування вироби після зварювання з 1050 °, що переводить всі карбідні виділення в розчин; 2) стабілізуючий відпустку при температурі 800-850 °, вирівнюючий нерівномірність концентрації хрому між зернами стали і кордонами зерен і усуває внутрішні напруги від зварювання.
Метал зварних швів, що має той же склад, що і стали ОХ18Н9 і 1Х18Н9 і не пройшов загартування, завжди має двофазну структуру - аустеніт - невелике (близько 5%) кількість легованого фериту. Причиною утворення невеликих кількостей фериту є склад стали, при якому незначне підвищення феррітізаторов в стали викликає утворення фериту, і лита структура металу шва, яка фіксує випадання о-фериту з розплаву при кристалізації металу шва. Наявність невеликих кількостей фериту в аустенітних швах є корисним, так як значно зменшує схильність аустенітного металу до утворення гарячих тріщин в зварних швах і збільшує опірність металу шва міжкристалітної корозії.
Значне зменшення теплопровідності призводить до отримання більшого проплавления кромок зварюється і більш повільний швидкості охолодження шва і околошовной зони. Збільшений коефіцієнт лінійного розширення викликає збільшення залишкових деформацій в шві і біля шовної зони. Високий питомий опір є причиною більшого розігрівання електрода при зварюванні і підвищеного коефіцієнта розплавлення зварювального дроту. Тому слід враховувати цю різницю в фізичні властивості сталей при виборі оптимальних режимів зварювання. Довжину електродів при ручному зварюванні слід брати: для електродів діаметром 2 мм - 250 мм; для електродів діаметром 3 мм - 300 мм, для електродів діаметром 4 мм і більше - 350 мм. Довжину вильоту зварювальної аустенитной дроту при автоматичного і напівавтоматичного зварювання необхідно брати на 25% коротше вильоту при зварюванні низьковуглецевої дротом. Сили струму слід встановлювати на 25% менше, ніж для низьковуглецевих електродів і дроту.
Аустенітний метал шва кристалізується в зварювальної ванні більшими первинними кристалами, метал шва, особливо чістоаустенітний, має підвищену схильність до утворення гарячих тріщин. На характер кристалізації і відповідно на освіту гарячих тріщин сильно впливає форма зварювальної ванни. Особливо сильно цей вплив помітно при автоматичному зварюванні. Бажано отримувати широку і коротку форму ванни. Це досягається зменшенням швидкості зварювання. Для попередження надмірного збільшення первинних кристалів слід застосовувати невеликі потужності дуги, а для отримання короткої ванни - малі швидкості зварювання. Тому товстий метал слід зварювати в кілька шарів. Оптимальний режим автоматичного зварювання. сила струму - 600 - 800 а, швидкість зварювання - 12-20 м / ч.
Робоча напруга вибирається залежно від марки флюсу. Переважно знижувати напругу з метою отримання більш опуклих валиків, краще чинять опір утворенню гарячих тріщин. У разі ручного зварювання також раціонально проводити зварювання багатошаровим швом валиками перерізом не більше 0,5 - 0,7 см2. У всіх випадках останній валик (при двосторонній зварці) слід класти з боку, яка буде стикатися з агресивним середовищем. В цьому випадку виникнення міжкристалітної корозії менш небезпечно.
Метал зварного шва повинен обов'язково володіти тими ж властивостями, що і зварюваний метал або кілька перевершувати його за цими властивостями. Тому для зварювання аустенітних сталей слід застосовувати аустенитную зварювальний дріт. Не обов'язково прагнути до однакового хімічним складом металу шва і зварюваного металу. Метал шва може мати інший склад, який полегшує технологію зварювання даної стали за умови забезпечення вимог до стійкості і міцності металу шва. Електродні покриття і флюси для зварювання аустенітної сталі повинні бути основними, т. Е. Утримувати мінімум кремнезему і підвищена кількість підстав (наприклад СаО) і фтористих солей (в основному CaF2).
Така система електродних покриттів і флюсів забезпечує мінімум змісту кисню, сірки і фосфору в металі шва. Для ручного зварювання стали 1Х18Н9 і близьких до неї марок запропоновано кілька марок електродів. Вибір марки електрода залежить від вимог, що пред'являються до звареної конструкції: кислотостійкість і стійкість проти міжкристалітної корозії, окалиностойкость, жароміцність або одночасно кілька вимог (наприклад, кислотостійкість і жароміцність).
Тому удосконалення плавлених флюсів для зварювання аустенітних сталей було направлено в сторону зменшення вмісту кремнезему в флюсі з заміщенням його трудновосстанавлівающіміся оксидами (CaO, MgO, TiO2), аж до застосування флюсів, що складаються тільки з фтористих солей (АНФ-5). Так, наприклад, з вживаних в даний час флюсів мають кремнезем: ФЦЛ-1, ФЦЛ-2, АН-23 і АН-26-17-36%; 48-О8Ф-6 і 48-ОФ-7 - не більше 4%; АНФ-5 не більше 2%. Флюс АНФ-5 відрізняється від всіх інших відсутністю в ньому кисневих з'єднань. Для зварювання сталей типу Х18Н9 можна рекомендувати флюси: АН-26, 48-ОФ-6, 48-О8-7, АНФ-5.
Значні перспективи має застосування керамічних флюсів. Всупереч думці про мінливості металу, що наплавляється під флюсами цього типу при коливаннях режиму зварювання, зміна режиму зварювання менш позначається на зміні складу наплавленого металу, ніж зміна його складу, викликане коливанням складу зварювального дроту в межах, визначених гостом на дану марку. Застосування автоматів з постійною швидкістю подачі зварювального дроту і намічається перехід на живлення від генераторів з жорсткою вольт-амперної характеристикою дозволяють отримати строгий заданий режим по току і робочій напрузі.
Підвищення окаліностойкості, кислотостойкости і жароміцних аустенітних сталей порівняно зі сталями типу Х18Н9 досягається додатковим легуванням сталей елементами, що підвищують необхідну стійкість стали. Підвищення окаліностойкості досягається збільшенням вмісту хрому в сталі до 25% (стали Х23Н13 і Х23Н18). Ще більше підвищення жаростійкості досягається додатковим введенням кремнію (стали Х20Н14С2 і Х25Н20С2). Підвищення кислотостойкости аустенітних сталей досягається підвищенням вмісту нікелю в сталі і додатковим легуванням молібденом (стали Х18Н12М2Т і Х18Н2МЗТ), а також підвищенням хрому [сталь Х23Н28М2Т (ЕІ628)]. Стійкість стали в розчинах сірчаної кислоти досягається високим легуванням сталей хромом і нікелем з додатковим введенням в сталь міді [стали Х18Н28МЗДЗ (ЕІ530), Х23Н23МЗДЗ (ЕІ533), Х23Н28МЗДЗ (ЕІ628)].
Підвищення жароміцності аустенітних сталей отримують шляхом поставлення вмісту хрому і нікелю в сталі і додатковим легуванням стали молібденом, вольфрамом, ванадієм. Деякі стали жаропрочность отримують після спеціальної термічної обробки (старіння), при якій з плином часу відбуваються перерозподілу атомів вуглецю в кристалічній решітці стали, що супроводжуються збільшенням міцності стали при високих температурах. Для аустенітних сталей підвищеної стійкості метал зварного шва повинен також мати підвищену стійкість, відповідну стійкості стали.