晶間腐蝕是一種危險的破壞形式。18-8型奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)管焊接接頭一般有3個部位會出現晶間腐(fu)蝕現象，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(jing)間腐蝕
焊(han)縫金屬產(chan)生晶間(jian)腐蝕一(yi)(yi)般(ban)有兩種(zhong)情況(kuang)：一(yi)(yi)是(shi)在(zai)焊(han)態(tai)（即焊(han)后未經熱處(chu)理的(de)(de)狀態(tai)），已有鉻(ge)的(de)(de)碳化(hua)物的(de)(de)沉淀，因(yin)而形(xing)成貧(pin)鉻(ge)層，它容易(yi)出現在(zai)焊(han)接線能量過大(da)或多層焊(han)的(de)(de)條件(jian)下；二(er)是(shi)在(zai)焊(han)態(tai)具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)耐蝕性(xing)，如果焊(han)后經受了敏化(hua)加(jia)熱的(de)(de)條件(jian)，同樣(yang)產(chan)生晶間(jian)腐蝕傾向。
在(zai)一般情況下，焊縫(feng)金屬中碳(tan)含(han)(han)量對晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)作用相當大。碳(tan)含(han)(han)量越(yue)高，晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾向越(yue)大。因(yin)此為了防止晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)應盡量降低碳(tan)含(han)(han)量，常用超低碳(tan)焊條(tiao)或焊絲(si)。
除盡量(liang)(liang)降低焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)碳含(han)量(liang)(liang)之外(wai)，還可(ke)以向焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)添加一定(ding)(ding)量(liang)(liang)的(de)(de)穩定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素，如鈦(tai)、鈮(ni)等，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)碳含(han)量(liang)(liang)越高時，添加穩定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素數量(liang)(liang)相應越多。因為穩定(ding)(ding)化(hua)元(yuan)素鈦(tai)或鈮(ni)對氮(dan)也有很(hen)大(da)的(de)(de)親和力，在焊(han)縫(feng)中(zhong)不僅與碳結合(he)，也可(ke)與氮(dan)結合(he)，鈦(tai)或鈮(ni)的(de)(de)數量(liang)(liang)適量(liang)(liang)時能(neng)夠穩定(ding)(ding)地固定(ding)(ding)碳。研究表明：18-8Ti鋼及(ji)其焊(han)接接頭，通過GB/T 4334標準(zhun)中(zhong)的(de)(de)試(shi)驗方(fang)法X法、T法及(ji)陽極法試(shi)驗，當鈦(tai)含(han)量(liang)(liang)下(xia)限(xian)符合(he)wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時耐腐(fu)蝕性能(neng)最好。
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(er)、母材上敏化區晶間(jian)腐(fu)蝕
母材上敏(min)化區（450～850℃）晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)原因，如(ru)同焊(han)(han)(han)縫金屬晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)，在母材不含穩定化元素(su)或碳(tan)(tan)含量較高時，經(jing)過焊(han)(han)(han)接熱循環的(de)(de)作(zuo)用，有敏(min)化區產(chan)生，但熱影響區的(de)(de)敏(min)化區溫(wen)度范圍是(shi)(shi)(shi)600～1000℃。這是(shi)(shi)(shi)因為焊(han)(han)(han)接是(shi)(shi)(shi)一個(ge)快速的(de)(de)連續加熱過程(cheng)，而鉻碳(tan)(tan)化物的(de)(de)沉(chen)淀是(shi)(shi)(shi)一個(ge)擴散過程(cheng)，這樣就需(xu)要有足夠的(de)(de)時間(jian)才(cai)能充(chong)分進行擴散，所以焊(han)(han)(han)接時鉻碳(tan)(tan)化物的(de)(de)沉(chen)淀析出必然需(xu)要較大的(de)(de)過熱度。
因此，為防(fang)止(zhi)在母材上產生敏化區(qu)腐蝕，選(xuan)材料(liao)時(shi)(shi)，盡量(liang)降低(di)鋼的(de)碳含量(liang)或選(xuan)含有適量(liang)的(de)穩定化元(yuan)素的(de)材料(liao)。制定工(gong)藝時(shi)(shi)，盡量(liang)減少(shao)熱(re)影響區(qu)處于敏化溫度區(qu)間的(de)時(shi)(shi)間、即采用小的(de)焊接(jie)線能量(liang)或強制冷卻，以(yi)加快冷卻速度。
三、刀蝕(shi)
刀蝕與焊縫金屬晶(jing)間(jian)腐蝕產生(sheng)條件不同(tong)，刀蝕只發生(sheng)在(zai)含(han)穩定(ding)化元素的奧氏體不銹鋼管接頭的過熱區(qu)中，并(bing)且緊鄰焊縫（含(han)熔合(he)區(qu)），腐蝕區(qu)寬度最大可達(da)1.0～1.5mm，具有晶(jing)間(jian)破壞性(xing)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。
奧氏體鋼供貨(huo)狀態(tai)一般(ban)為(wei)(wei)固溶(rong)處(chu)理。以碳含量小于0.08％的(de)(de)18-8Ti鋼為(wei)(wei)例，一般(ban)經1050～1150℃水淬固溶(rong)。這種鋼中少(shao)部分碳（約0.02％）和極少(shao)量的(de)(de)鈦(tai)溶(rong)入固溶(rong)體，其余(yu)大部分碳與鈦(tai)結合成為(wei)(wei)游離(li)的(de)(de)TiC，因為(wei)(wei)溫度在(zai)(zai)1150℃以下時(shi)TiC在(zai)(zai)鋼中的(de)(de)溶(rong)解度是(shi)很(hen)小的(de)(de)，如(ru)圖3-8所示，若(ruo)有少(shao)數(shu)碳同鉻(ge)結合成Cr23C6時(shi)，在(zai)(zai)固溶(rong)處(chu)理時(shi)必須全部溶(rong)入固溶(rong)體。但是(shi)焊接時(shi)，在(zai)(zai)溫度超過1200℃的(de)(de)過熱區中，首(shou)先TiC可以不斷地(di)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(wei)防止產(chan)(chan)生刀(dao)蝕，通常采用(yong)超低碳不(bu)銹鋼。有穩定化(hua)元素(su)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管，碳含量應小于0.06％。在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝上，要減少近縫(feng)(feng)區(qu)過(guo)熱，要避免焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)產(chan)(chan)生中溫(wen)敏(min)化(hua)的(de)(de)(de)加(jia)熱作用(yong)。如面向腐(fu)蝕介(jie)質的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)最后焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，盡(jin)可能避免交(jiao)叉(cha)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，減少焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)頭等。雙面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中接(jie)(jie)觸腐(fu)蝕介(jie)質的(de)(de)(de)第(di)1面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)無法安(an)排在最后焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，應調整焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)尺寸形狀(zhuang)及焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)規范(fan)；使第(di)2面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)敏(min)化(hua)溫(wen)度區(qu)（600～1000℃）不(bu)落在第(di)1面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)過(guo)熱區(qu)上，如圖3-9（a）所示，否則，出現如圖3-9（b）的(de)(de)(de)情況時(shi)就會(hui)產(chan)(chan)生刀(dao)蝕。也可應用(yong)焊(han)(han)(han)(han)后穩定化(hua)處(chu)理改善抗刀(dao)蝕。
