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)氏體不(bu)銹鋼的(de)晶間腐蝕(shi),可能由于焊(han)接(jie)工(gong)藝制定的(de)不(bu)合適或焊(han)接(jie)材料選擇的(de)不(bu)合理(焊(han)接(jie)材料的(de)選擇,已(yi)在(zai)第三章介紹了,這(zhe)里不(bu)再(zai)介紹)而(er)發生,就焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)來說,可能會(hui)產生焊(han)縫的(de)晶間腐蝕(shi)、熱影響區中(zhong)溫敏化(hua)區(600~1000℃)的(de)晶間腐蝕(shi)和(he)熱影響區過(guo)熱區的(de)“刀蝕(shi)”。


1. 焊縫的(de)晶(jing)間腐蝕


  普通(tong)奧氏體不銹鋼在(zai)(zai)多層(ceng)焊(han)(han)時,后(hou)一(yi)道焊(han)(han)縫熱影響(xiang)區正是(shi)(shi)前一(yi)道焊(han)(han)縫的焊(han)(han)縫金(jin)屬。當此“熱影響(xiang)區”達到敏化(hua)溫(wen)度的區域,在(zai)(zai)晶界(jie)上容(rong)易析出(chu)鉻的碳(tan)(tan)化(hua)物,形成(cheng)貧鉻的晶粒邊界(jie),這個區域與腐(fu)(fu)蝕介質接(jie)(jie)觸時,則會(hui)產生晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕。防(fang)(fang)止(zhi)焊(han)(han)縫晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕最(zui)直(zhi)接(jie)(jie)有(you)效的辦法是(shi)(shi)選擇耐晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕的焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)。目前最(zui)常用的是(shi)(shi)超低(di)碳(tan)(tan)、含鈮(或鈦)穩定化(hua)元素(su)和含有(you)少(shao)量(liang)(liang)鐵(tie)素(su)體(一(yi)般(ban)(ban)要求(qiu)鐵(tie)素(su)體含量(liang)(liang)為4%~12%)的焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料(liao)。根(gen)據母材(cai)(cai)和腐(fu)(fu)蝕環境(jing)的不同,也可(ke)選擇同時滿足上述三種要求(qiu)的材(cai)(cai)料(liao)(如E347L焊(han)(han)條)。在(zai)(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)上,要求(qiu)控制層(ceng)間(jian)溫(wen)度,一(yi)般(ban)(ban)低(di)于150℃,采用小(xiao)線(xian)能量(liang)(liang)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法和工藝(yi)措施可(ke)以減小(xiao)敏化(hua)溫(wen)度區域,防(fang)(fang)止(zhi)晶粒長大(da)和碳(tan)(tan)化(hua)物的析出(chu),以減小(xiao)焊(han)(han)縫晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕傾向。


2. 熱(re)影響區中溫敏化區的晶間腐蝕


  無論是單道(dao)焊(han)縫還是多道(dao)焊(han)縫,熱影響(xiang)區內的(de)敏化(hua)區總是存在的(de),這就(jiu)存在著(zhu)晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)的(de)可能(neng)(neng)。在焊(han)接工藝(yi)上,選擇線能(neng)(neng)量(liang)較低的(de)焊(han)接方法,或盡(jin)可能(neng)(neng)降低焊(han)接規(gui)范,控(kong)制(zhi)層間溫度,加快(kuai)冷卻速度,使敏化(hua)溫度區間停(ting)留時間盡(jin)可能(neng)(neng)縮短,減小熱影響(xiang)區敏化(hua)區的(de)寬(kuan)度,從而減輕晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)。防止熱影響(xiang)區晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)的(de)最(zui)好辦法是選用合適的(de)母材(cai),如采用含鈦、鈮(ni)的(de)穩定化(hua)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang),含一定數量(liang)鐵素體(ti)(ti)的(de)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)及超(chao)低碳的(de)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)。


3. 刀(dao)蝕


  前面已經介紹了“刀蝕”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。


  無論(lun)是(shi)(shi)焊(han)縫晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)、熱(re)(re)影響(xiang)區的(de)敏化(hua)區晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)還是(shi)(shi)熱(re)(re)影響(xiang)區的(de)過熱(re)(re)區“刀(dao)蝕(shi)”,材料選擇是(shi)(shi)最(zui)關鍵(jian)、最(zui)有(you)效的(de),焊(han)接工(gong)藝方法和(he)措(cuo)施(shi)的(de)作用是(shi)(shi)很有(you)限(xian)的(de)。如果(guo)工(gong)件較小(xiao)、在工(gong)件材料及結(jie)構(gou)允許的(de)情(qing)況下,可以進行(xing)焊(han)后固熔(rong)處(chu)理(即在1065~1120℃+水冷或急(ji)冷),也是(shi)(shi)有(you)效防止晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)方法。但(dan)在實際生產中,由于工(gong)件大、結(jie)構(gou)復雜和(he)其他材料的(de)原因而無法實現固熔(rong)處(chu)理。