晶間腐蝕是一種危險的破壞形式。18-8型奧氏體不銹鋼管(guan)焊接接頭一般有3個部位會出現晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)現象，如圖3-5所示。值得注意的是，在同一個接頭上并不能同時看到3種晶間腐蝕區，這取決于鋼的成分。
一、焊縫區晶間腐蝕
焊(han)縫金(jin)屬產(chan)生晶間腐蝕(shi)一般有兩種情況：一是(shi)在焊(han)態（即焊(han)后(hou)未經(jing)熱處理(li)的(de)(de)狀態），已有鉻的(de)(de)碳化物的(de)(de)沉淀(dian)，因而形成貧鉻層，它容易出現在焊(han)接(jie)線(xian)能(neng)量過大或多層焊(han)的(de)(de)條件(jian)下；二是(shi)在焊(han)態具有較好的(de)(de)耐蝕(shi)性，如果焊(han)后(hou)經(jing)受了敏化加熱的(de)(de)條件(jian)，同樣(yang)產(chan)生晶間腐蝕(shi)傾向(xiang)。
在一(yi)般情況下，焊(han)(han)縫金屬中(zhong)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)對晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)作用相當大(da)。碳(tan)(tan)含(han)量(liang)越高，晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向越大(da)。因此(ci)為了防止晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)應盡量(liang)降低碳(tan)(tan)含(han)量(liang)，常用超低碳(tan)(tan)焊(han)(han)條或(huo)焊(han)(han)絲。
除盡量(liang)降低焊縫金(jin)屬(shu)碳含(han)(han)量(liang)之外，還可以(yi)向焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)添加一定(ding)(ding)量(liang)的(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素，如鈦、鈮等，焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)碳含(han)(han)量(liang)越高時(shi)，添加穩(wen)(wen)定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素數量(liang)相應越多。因為穩(wen)(wen)定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素鈦或(huo)鈮對氮也有(you)很大的(de)親和力，在焊縫中(zhong)不僅與碳結合，也可與氮結合，鈦或(huo)鈮的(de)數量(liang)適量(liang)時(shi)能(neng)夠穩(wen)(wen)定(ding)(ding)地固定(ding)(ding)碳。研究表明：18-8Ti鋼及(ji)其焊接接頭，通過GB/T 4334標準中(zhong)的(de)試(shi)驗方法(fa)X法(fa)、T法(fa)及(ji)陽極法(fa)試(shi)驗，當鈦含(han)(han)量(liang)下限符合wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時(shi)耐腐蝕性(xing)能(neng)最(zui)好。
通常調整焊縫金屬組織，同樣可以改善焊縫金屬抗晶間腐蝕能力。單相奧氏體組織的焊縫金屬具有方向性強的柱狀晶特征，經敏化處理后，如果出現貧鉻層可以貫穿于晶粒之間而能構成腐蝕介質的集中通道，因而具有較大的晶間腐蝕傾向，如圖3-6所示。若焊縫為γ＋δ雙相組織時，樹枝晶被打散，對腐蝕介質不能構成集中的腐蝕通道，可以降低晶間腐蝕傾向。另外δ相的鉻、碳化鉻含量高，可以優先在8相內部邊緣沉淀，而不致在γ晶粒的晶界形成貧鉻層，因此有δ相存在是有利的。
綜上所述，對于奧氏體不銹鋼管焊縫金屬，8相的數量為4％～12％比較適宜。實踐證明，5％左右的δ相可以獲得比較滿意的抗晶間腐蝕性能。
二、母材上(shang)敏化區晶間腐蝕
母材上敏化(hua)區（450～850℃）晶間腐蝕的(de)(de)(de)原因(yin)，如同焊(han)(han)縫金(jin)屬晶間腐蝕，在母材不(bu)含(han)穩(wen)定化(hua)元素或碳含(han)量較高時(shi)，經過(guo)(guo)焊(han)(han)接熱(re)循環的(de)(de)(de)作用，有敏化(hua)區產(chan)生，但熱(re)影響區的(de)(de)(de)敏化(hua)區溫(wen)度范圍是(shi)600～1000℃。這是(shi)因(yin)為焊(han)(han)接是(shi)一個(ge)快(kuai)速的(de)(de)(de)連續加(jia)熱(re)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，而鉻(ge)(ge)碳化(hua)物的(de)(de)(de)沉淀是(shi)一個(ge)擴散過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，這樣就需(xu)要(yao)有足夠(gou)的(de)(de)(de)時(shi)間才能(neng)充分(fen)進行(xing)擴散，所以焊(han)(han)接時(shi)鉻(ge)(ge)碳化(hua)物的(de)(de)(de)沉淀析出必(bi)然(ran)需(xu)要(yao)較大的(de)(de)(de)過(guo)(guo)熱(re)度。
因此，為防止在(zai)母材(cai)上(shang)產(chan)生敏化區(qu)腐蝕，選材(cai)料時(shi)，盡(jin)量降低鋼(gang)的碳(tan)含量或選含有適量的穩定(ding)化元素的材(cai)料。制(zhi)定(ding)工藝(yi)時(shi)，盡(jin)量減少熱影響區(qu)處于敏化溫度(du)區(qu)間(jian)的時(shi)間(jian)、即采用小的焊(han)接線(xian)能量或強制(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)，以加快(kuai)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)。
三、刀蝕
刀蝕(shi)(shi)與(yu)焊縫金屬晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)產生(sheng)條件不同，刀蝕(shi)(shi)只發(fa)生(sheng)在含(han)穩定化元素的(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼管接頭的(de)過(guo)熱區中，并且緊(jin)鄰焊縫（含(han)熔(rong)合區），腐蝕(shi)(shi)區寬度最大可達1.0～1.5mm，具有晶(jing)間破壞性質(zhi)。
超低碳奧氏體不銹鋼一般無刀蝕現象。刀蝕是焊接接頭出現的一種特殊形式的晶間腐蝕，也是和鉻的碳化物（M23C6）的沉淀有密切關系的。如圖3-7所示，從整個熱影響區碳化物分布情況看，發生刀蝕的部位正是M23C6（Cr23C6）沉淀最顯著的部位。其產生原因應從高溫過熱和中溫敏化兩個順序作用的熱過程所引起的變化來分析。
奧氏體鋼(gang)供貨狀態一般為(wei)(wei)固(gu)溶(rong)處理。以(yi)碳(tan)含量(liang)小(xiao)于0.08％的(de)(de)18-8Ti鋼(gang)為(wei)(wei)例，一般經1050～1150℃水(shui)淬固(gu)溶(rong)。這種鋼(gang)中少部分碳(tan)（約(yue)0.02％）和(he)極少量(liang)的(de)(de)鈦(tai)溶(rong)入固(gu)溶(rong)體，其余大部分碳(tan)與(yu)鈦(tai)結合成為(wei)(wei)游離的(de)(de)TiC，因為(wei)(wei)溫度(du)(du)在(zai)(zai)1150℃以(yi)下時(shi)(shi)TiC在(zai)(zai)鋼(gang)中的(de)(de)溶(rong)解度(du)(du)是(shi)很(hen)小(xiao)的(de)(de)，如圖3-8所示，若有少數碳(tan)同(tong)鉻結合成Cr23C6時(shi)(shi)，在(zai)(zai)固(gu)溶(rong)處理時(shi)(shi)必須全部溶(rong)入固(gu)溶(rong)體。但是(shi)焊接時(shi)(shi)，在(zai)(zai)溫度(du)(du)超(chao)過1200℃的(de)(de)過熱區(qu)中，首(shou)先(xian)TiC可以(yi)不(bu)斷(duan)地向奧氏體中溶解而形成固溶體。峰值溫度越高，TiC的固溶量越多。這時在過熱區中只有少量大塊的TiC和TiN不能發生固溶，TiC溶解時，分離出來的碳原子將插入到奧氏體點陣間隙中，而鈦則占據奧氏體點陣節點的空缺位置。隨后冷卻時，由于高溫下碳原子極為活躍，比鈦的擴散能力強，碳原子將趨向奧氏體晶粒邊界擴散移動，鈦則來不及擴散而仍保留在奧氏體點陣節點上。因此，碳析出后集中于晶界附近成為過飽和狀態。若隨后再經450～850℃中溫敏化加熱，碳原子可以優先以很快的速度向晶粒邊界擴散，使晶界更富集碳。此時，鉻的擴散雖不如碳快，但比鈦的擴散要快，因而易于在晶界附近形成鉻化物Cr23C6的沉淀。TiC固溶量越多的部位，Cr23C6的沉淀量越大，這個部位的晶間腐蝕傾向顯得越嚴重。即刀蝕區和鉻碳化物Cr23C6的沉淀分布是一致的，因而表面為近縫區刀狀腐蝕。由此可見，高溫過熱和中溫敏化的敏化順序加熱是產生刀蝕的必要條件。
為防(fang)止產(chan)生刀(dao)(dao)蝕(shi)，通(tong)常采用(yong)超低碳(tan)不銹鋼。有穩定(ding)化(hua)(hua)元(yuan)素的不銹鋼管，碳(tan)含量應小(xiao)于0.06％。在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝上，要減(jian)少(shao)近縫(feng)區(qu)過熱(re)，要避(bi)(bi)免(mian)焊(han)(han)(han)接(jie)時產(chan)生中溫敏化(hua)(hua)的加熱(re)作用(yong)。如(ru)面(mian)向腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)的焊(han)(han)(han)縫(feng)最(zui)(zui)后(hou)焊(han)(han)(han)接(jie)，盡可(ke)能避(bi)(bi)免(mian)交叉焊(han)(han)(han)縫(feng)，減(jian)少(shao)焊(han)(han)(han)縫(feng)的接(jie)頭(tou)等。雙(shuang)面(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)中接(jie)觸腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)的第(di)1面(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)無法安(an)排(pai)在(zai)最(zui)(zui)后(hou)焊(han)(han)(han)接(jie)時，應調整焊(han)(han)(han)縫(feng)尺寸形(xing)狀及焊(han)(han)(han)接(jie)規范(fan)；使第(di)2面(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)產(chan)生的敏化(hua)(hua)溫度區(qu)（600～1000℃）不落在(zai)第(di)1面(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)的過熱(re)區(qu)上，如(ru)圖3-9（a）所(suo)示，否則，出現如(ru)圖3-9（b）的情(qing)況時就會產(chan)生刀(dao)(dao)蝕(shi)。也可(ke)應用(yong)焊(han)(han)(han)后(hou)穩定(ding)化(hua)(hua)處理改善抗刀(dao)(dao)蝕(shi)。
