超高純度鐵素體不銹鋼管及其焊接接頭有產生晶間腐蝕的傾向,其腐蝕機理與奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕一樣,仍可以用公認的貧鉻理論來解釋。熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管(008Cr27Mo)晶間腐蝕率的影響見表4-8。從表中可知:該鋼從1100℃水淬與普通高鉻鐵素體不銹鋼管不同,腐蝕率很低,不產生晶間腐蝕,晶界上沒有高鉻鐵、氮化物析出;而在1100℃空冷的,腐蝕率很高,晶界上析出大量的高鉻碳和氮化物,有晶間腐蝕。經1100℃×30min水淬,然后分別進行15min保溫和900min的水淬的試件,晶界上均有高鉻碳、氮化物析出,但腐蝕率比1100℃空冷的試樣低,且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氮化物與晶間腐蝕沒有相對關系。腐蝕介質為硫酸鐵-硫酸溶液。
無(wu)論普通純(chun)(chun)度高鉻鐵素體(ti)型不(bu)銹鋼(gang),還(huan)是超高純(chun)(chun)度的(de)鐵素體(ti)型不(bu)銹鋼(gang),其焊接接頭的(de)晶間腐蝕傾向(xiang)都(dou)與其合金元素的(de)含(han)量有關(guan)。
選用與(yu)母材金屬(shu)化學成分相同或不同的焊(han)接(jie)材料焊(han)接(jie)時,要嚴格保(bao)護好焊(han)接(jie)熔池,防止(zhi)空氣中氮氣侵入熔池,以(yi)免增(zeng)加焊(han)縫金屬(shu)中C、N、O的含量,導致(zhi)晶間腐(fu)蝕(shi)的產(chan)生(sheng)。
選用與母材金屬化學成分不同(tong)的焊接(jie)(jie)材料焊接(jie)(jie)時,要嚴格控(kong)制焊接(jie)(jie)材料中的碳、氮含(han)量和提(ti)高鉻元(yuan)素含(han)量,以提(ti)高焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭抗腐(fu)蝕能(neng)力(li)。
超高純度鐵素(su)體不銹(xiu)鋼管熔焊的(de)方法有(you)氬弧焊、等(deng)離子(zi)(zi)弧焊和真空電子(zi)(zi)束焊。采(cai)用(yong)這些焊接方法主要目的(de)是使焊接熔池能得(de)到良好的(de)保護,使焊接熔池表(biao)面不受污染。
采(cai)取的(de)工藝措施如下:
1)增加熔(rong)池保(bao)護(hu)(如采(cai)用雙層氣(qi)體(ti)保(bao)護(hu)),用氣(qi)體(ti)透鏡,增大(da)噴(pen)嘴直徑,適當增大(da)氬氣(qi)流量(liang);或者(zhe)采(cai)取(qu)在焊槍后(hou)面加保(bao)護(hu)氣(qi)罩的辦法(fa),延長(chang)焊接熔(rong)池的保(bao)護(hu)時間。
2)焊接時要采(cai)用提前(qian)送氬(ya)氣,滯(zhi)后停(ting)氣的焊接設備,使焊縫始、末端(duan)均在有效氣體保護(hu)范圍內。
3)提高氬氣純(chun)度,用(yong)高純(chun)度氬氣進行施焊,以減(jian)少氮和氧的(de)含(han)量,提高焊縫(feng)金屬的(de)凈(jing)化(hua)程度。
4)提高焊工操作技能,填充焊絲(si)時不允許(xu)焊絲(si)始、末端離開保(bao)護區。
5)焊縫背面要通氬氣(qi)保(bao)護,最好采用通氬氣(qi)的銅墊板,以減少過熱,增(zeng)加冷卻(que)速(su)度。
6)盡量減少熱輸入,多層焊(han)時控制層間溫度低于100℃。