通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的作用是有限的,因為焊接是要經歷加熱、熔化、凝固、冷卻的過程,無論是焊縫還是熱影響區,必然有一部分區域經過敏化溫度。但選擇合理的焊接工藝,減輕焊接對奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的影響還是有可能的。


奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi),可能由于焊(han)接(jie)(jie)工藝制定的(de)(de)不合(he)適或焊(han)接(jie)(jie)材料選擇的(de)(de)不合(he)理(焊(han)接(jie)(jie)材料的(de)(de)選擇,已在(zai)第三(san)章介紹(shao)(shao)了,這里(li)不再(zai)介紹(shao)(shao))而(er)發生,就焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)來說,可能會產生焊(han)縫的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)、熱(re)影響區(qu)中(zhong)溫敏化(hua)區(qu)(600~1000℃)的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)和熱(re)影響區(qu)過熱(re)區(qu)的(de)(de)“刀蝕(shi)”。


1. 焊縫(feng)的晶間腐(fu)蝕


  普通(tong)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼在(zai)多(duo)層焊(han)(han)時,后(hou)一(yi)道(dao)(dao)焊(han)(han)縫熱影響區正(zheng)是前一(yi)道(dao)(dao)焊(han)(han)縫的焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)。當此“熱影響區”達到敏化(hua)(hua)溫度的區域,在(zai)晶(jing)(jing)(jing)界上容易(yi)析出(chu)鉻的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu),形成貧(pin)鉻的晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)邊界,這個(ge)區域與腐蝕(shi)(shi)介質(zhi)接(jie)觸時,則會產生晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。防止(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)最直接(jie)有效的辦法是選(xuan)擇(ze)耐晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的焊(han)(han)接(jie)材料(liao)。目前最常用的是超(chao)低碳(tan)(tan)(tan)、含(han)鈮(或(huo)鈦)穩(wen)定化(hua)(hua)元素(su)和(he)(he)含(han)有少量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)(一(yi)般要(yao)求(qiu)(qiu)鐵(tie)素(su)體(ti)含(han)量(liang)為4%~12%)的焊(han)(han)接(jie)材料(liao)。根據母材和(he)(he)腐蝕(shi)(shi)環境的不同,也可選(xuan)擇(ze)同時滿足上述三種要(yao)求(qiu)(qiu)的材料(liao)(如E347L焊(han)(han)條)。在(zai)焊(han)(han)接(jie)工藝上,要(yao)求(qiu)(qiu)控(kong)制(zhi)層間(jian)(jian)(jian)溫度,一(yi)般低于150℃,采用小線能量(liang)焊(han)(han)接(jie)方法和(he)(he)工藝措施(shi)可以減小敏化(hua)(hua)溫度區域,防止(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)長(chang)大和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的析出(chu),以減小焊(han)(han)縫晶(jing)(jing)(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)傾向。


2. 熱影響區中溫(wen)敏化區的晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)


  無論是(shi)(shi)單道焊(han)(han)縫還是(shi)(shi)多道焊(han)(han)縫,熱影(ying)響區(qu)內的(de)(de)(de)敏(min)(min)化(hua)區(qu)總是(shi)(shi)存在(zai)的(de)(de)(de),這(zhe)就存在(zai)著晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)可(ke)能。在(zai)焊(han)(han)接工(gong)藝(yi)上,選(xuan)擇線(xian)能量較低的(de)(de)(de)焊(han)(han)接方法,或盡可(ke)能降低焊(han)(han)接規范,控制層間溫(wen)度(du),加快冷卻速度(du),使敏(min)(min)化(hua)溫(wen)度(du)區(qu)間停留時間盡可(ke)能縮短,減小熱影(ying)響區(qu)敏(min)(min)化(hua)區(qu)的(de)(de)(de)寬度(du),從(cong)而(er)減輕晶(jing)間腐(fu)蝕。防(fang)止(zhi)熱影(ying)響區(qu)晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)最好(hao)辦法是(shi)(shi)選(xuan)用合(he)適的(de)(de)(de)母材(cai),如采用含鈦、鈮的(de)(de)(de)穩定(ding)化(hua)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),含一定(ding)數(shu)量鐵素體(ti)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)及超低碳的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。


3. 刀蝕


  前面已經介紹了“刀(dao)蝕”現象。要削除和降低用鈮和鈦穩定的奧氏體鋼焊接接頭的“刀蝕”危險,有時是很困難的。但在焊接接頭的設計上,可以盡可能不采用交叉焊縫;在焊接順序上,應盡可能使會產生“刀蝕”的一面不要接觸腐蝕介質;采用超低碳奧氏體不銹鋼母材是防止“刀蝕”最有效的辦法。


  無(wu)(wu)論是焊縫晶(jing)間腐(fu)蝕、熱(re)影(ying)(ying)響區的(de)(de)敏化區晶(jing)間腐(fu)蝕還是熱(re)影(ying)(ying)響區的(de)(de)過(guo)熱(re)區“刀蝕”,材料選擇是最關鍵、最有效(xiao)的(de)(de),焊接工(gong)藝方法(fa)(fa)和措施的(de)(de)作用(yong)是很(hen)有限的(de)(de)。如果工(gong)件較(jiao)小、在(zai)(zai)工(gong)件材料及結(jie)構允許的(de)(de)情況下,可以進(jin)行(xing)焊后固熔處理(li)(即在(zai)(zai)1065~1120℃+水冷或急冷),也是有效(xiao)防止晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)(de)方法(fa)(fa)。但在(zai)(zai)實(shi)際生產中,由于工(gong)件大、結(jie)構復雜和其(qi)他材料的(de)(de)原因而無(wu)(wu)法(fa)(fa)實(shi)現固熔處理(li)。