浙江至德鋼業有限公司工程技術人員通過多年實際生產經驗總結后認為,防止不銹鋼(gang)焊接接頭產生晶間腐蝕(shi)的措施主要有以下幾點:
一、防止焊(han)接接頭產生晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的工(gong)藝措施
1. 首先要選用適當(dang)的焊接方(fang)法
使它輸入焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池的(de)(de)(de)(de)(de)熱量(liang)最小(xiao),讓焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)盡(jin)可能(neng)地縮短在(zai)敏化(hua)溫(wen)度區段(duan)下的(de)(de)(de)(de)(de)停留時間,減低危(wei)險(xian)溫(wen)度對(dui)它的(de)(de)(de)(de)(de)影響。。對(dui)于薄件、小(xiao)型且有規(gui)則的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou),選(xuan)用高能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)真空電(dian)子束(shu)焊(han)(han)(han)(han)、激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)或(huo)等(deng)離子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)最為(wei)有利(li);對(dui)于中等(deng)厚度板材的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng),可采用熔化(hua)極自動或(huo)半自動氣體保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)來施(shi)焊(han)(han)(han)(han);而(er)大厚度板材的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)選(xuan)用埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)較為(wei)理想;不(bu)宜應用氣焊(han)(han)(han)(han),鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)不(bu)夠理想,焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)為(wei)常用的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法。
2. 焊接參數制訂的原則
以在(zai)焊(han)(han)接熔池(chi)停留時間(jian)最(zui)短(duan)為宗旨(zhi),在(zai)保證焊(han)(han)縫(feng)質量的(de)(de)(de)前提下,用小的(de)(de)(de)焊(han)(han)接電流、最(zui)快的(de)(de)(de)焊(han)(han)接速度,來達到這一(yi)目(mu)的(de)(de)(de)。
3. 操作(zuo)方(fang)面(mian):
①. 盡量采用窄焊(han)(han)(han)縫,多道多層焊(han)(han)(han),每(mei)一(yi)道焊(han)(han)(han)縫或每(mei)一(yi)層焊(han)(han)(han)縫后,要等(deng)焊(han)(han)(han)接處冷卻(que)到室(shi)溫(wen)再進行次一(yi)道或次一(yi)層焊(han)(han)(han)。
②. 在施焊過程中不允(yun)許焊接材(cai)料在熔池(chi)中擺動(dong)來增高熔池(chi)的溫度(du)和冷卻(que)時間。
③. 對于(yu)管壁較厚(hou)而管徑又小的(de)爐(lu)管來(lai)說,首先用氬弧焊(han)進(jin)行打底焊(han),可以(yi)不加填充材(cai)料進(jin)行熔焊(han),在可能的(de)條件下管內可通(tong)氬氣(qi)保(bao)護。一來(lai)保(bao)護焊(han)接熔池不易氧(yang)化,二來(lai)又可以(yi)加快焊(han)縫(feng)冷卻,同時也有利于(yu)背面焊(han)縫(feng)成形。
④. 對(dui)于(yu)接觸腐(fu)蝕介質的焊(han)縫,在(zai)有條件(jian)的情(qing)況下一定要最后施焊(han),以減少接觸介質的焊(han)縫的受熱次數。
4. 強制焊接區快速冷卻
對于有規(gui)則的焊(han)(han)(han)縫,在(zai)可(ke)能條件(jian)下(xia)(xia),焊(han)(han)(han)縫背面可(ke)用純銅墊,在(zai)純銅墊上(shang)可(ke)以通水或通保護(hu)氣(qi)。這樣,焊(han)(han)(han)縫在(zai)惰性(xing)氣(qi)體保護(hu)下(xia)(xia)凝固(gu),成(cheng)形美觀,且(qie)少受氧化,同(tong)時又加快冷(leng)卻。對于不規(gui)則的長焊(han)(han)(han)縫,可(ke)以一(yi)面施焊(han)(han)(han)一(yi)面用冷(leng)水澆焊(han)(han)(han)縫,以水不侵(qin)入焊(han)(han)(han)接(jie)熔(rong)池為準(zhun),用這種方法同(tong)樣也可(ke)起到(dao)減(jian)少晶(jing)間(jian)腐蝕傾(qing)向的作(zuo)用。將一(yi)些小而輕的18-8型不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)件(jian),焊(han)(han)(han)好后立即投入水中(zhong)冷(leng)卻,至今(jin)尚未發現有裂紋傾(qing)向。
5. 進行穩定化處理或固(gu)溶處理
這是行之有效的方法,即焊(han)(han)后將整(zheng)個焊(han)(han)接構件進(jin)行整(zheng)體上述熱處理,可(ke)以減少(shao)或避免晶間腐蝕傾向。
二、防止焊縫晶間腐(fu)蝕的冶金措施
1. 使(shi)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬具有奧氏體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)組織,其鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)體(ti)(ti)(ti)積分數應超過3%~5%,直至12%。在(zai)此(ci)范(fan)圍,不僅能(neng)提高(gao)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬抗(kang)(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)力和抗(kang)(kang)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)力,同時(shi)還(huan)能(neng)提高(gao)焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬抗(kang)(kang)熱裂(lie)紋(wen)性能(neng)。不過對于(yu)高(gao)溫(wen)下服役的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭而言(yan),鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)含(han)量增多可導致σ相(xiang)脆化的(de)危險性上(shang)升(sheng)。
2. 在(zai)焊縫金屬中(zhong)滲(shen)入比(bi)(bi)鉻(ge)更容易與(yu)碳(tan)(tan)結合的(de)穩定化元素,如鈦(tai)、鈮(ni)、鉭(tan)和鋯等。一般認為(wei)鈦(tai)碳(tan)(tan)比(bi)(bi)大于(yu)(yu)5時(shi),才能提高(gao)抗晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)能力(li)。而(er)試驗結果認為(wei)鈦(tai)碳(tan)(tan)比(bi)(bi)大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)6.7時(shi),才有明顯(xian)的(de)效(xiao)果;鈦(tai)碳(tan)(tan)比(bi)(bi)大于(yu)(yu)7.8時(shi),才能徹(che)底地(di)改善(shan)晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)傾向。這是由于(yu)(yu)鈦(tai)能充分地(di)將碳(tan)(tan)化鉻(ge)中(zhong)的(de)鉻(ge)置換出來,消除了晶(jing)界(jie)的(de)貧(pin)鉻(ge)地(di)帶,從而(er)改善(shan)了耐蝕(shi)性。
3. 最大(da)限度地降低焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)的碳(tan)含量(liang),達到低于碳(tan)在18-8型不銹鋼中(zhong)室(shi)溫溶解極限值以下,使(shi)碳(tan)不可能與鉻生(sheng)成鉻的碳(tan)化物(wu),從而(er)從根本上消除晶界的貧鉻區碳(tan)的質量(liang)分數在焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)小于0.03%時,就能提高焊(han)縫金(jin)屬(shu)的抗晶間腐蝕能力。
綜(zong)上所述(shu),為了使(shi)焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)中有恰當的(de)(de)合金(jin)(jin)元素種類和數(shu)量,只有從焊(han)接材(cai)料著手,選擇(ze)滿(man)足上述(shu)冶金(jin)(jin)因素條(tiao)件的(de)(de)焊(han)條(tiao)、焊(han)絲及焊(han)劑,才能使(shi)焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)達(da)到抗晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)目的(de)(de)。對于不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接結構(gou),鋼(gang)材(cai)也應(ying)達(da)到此要(yao)求。這(zhe)樣(yang),整個焊(han)接構(gou)件才算是具備了抗晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)良好性能。