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。


奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),可能由于焊(han)(han)接(jie)工藝制定(ding)的(de)(de)不(bu)合適(shi)或焊(han)(han)接(jie)材料選擇的(de)(de)不(bu)合理(焊(han)(han)接(jie)材料的(de)(de)選擇,已在第三章介紹了,這(zhe)里(li)不(bu)再介紹)而發生,就(jiu)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)來說,可能會產生焊(han)(han)縫的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、熱影響(xiang)區(qu)(qu)中溫(wen)敏化區(qu)(qu)(600~1000℃)的(de)(de)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)和熱影響(xiang)區(qu)(qu)過熱區(qu)(qu)的(de)(de)“刀蝕(shi)(shi)”。


1. 焊縫(feng)的晶間(jian)腐蝕


  普通(tong)奧氏體不(bu)銹鋼在多層(ceng)(ceng)焊(han)時(shi),后一(yi)道焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熱影響(xiang)區正是前一(yi)道焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)金屬。當(dang)此(ci)“熱影響(xiang)區”達到敏(min)化(hua)溫度(du)(du)的區域,在晶(jing)(jing)界上(shang)容(rong)易析(xi)出鉻(ge)(ge)的碳(tan)化(hua)物,形成貧(pin)鉻(ge)(ge)的晶(jing)(jing)粒邊界,這個(ge)區域與(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質接(jie)觸時(shi),則會產生晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。防止(zhi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)最直接(jie)有效的辦法是選擇(ze)耐(nai)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的焊(han)接(jie)材料(liao)(liao)。目前最常用的是超低碳(tan)、含鈮(或鈦)穩(wen)定化(hua)元素(su)(su)和含有少量鐵(tie)素(su)(su)體(一(yi)般(ban)要求鐵(tie)素(su)(su)體含量為4%~12%)的焊(han)接(jie)材料(liao)(liao)。根據母(mu)材和腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)境的不(bu)同(tong),也可選擇(ze)同(tong)時(shi)滿足上(shang)述三(san)種要求的材料(liao)(liao)(如E347L焊(han)條)。在焊(han)接(jie)工藝(yi)上(shang),要求控制(zhi)層(ceng)(ceng)間(jian)溫度(du)(du),一(yi)般(ban)低于(yu)150℃,采用小線(xian)能量焊(han)接(jie)方(fang)法和工藝(yi)措(cuo)施可以(yi)減(jian)小敏(min)化(hua)溫度(du)(du)區域,防止(zhi)晶(jing)(jing)粒長大和碳(tan)化(hua)物的析(xi)出,以(yi)減(jian)小焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)傾(qing)向(xiang)。


2. 熱影(ying)響區中溫敏化區的晶間腐蝕


  無論是(shi)(shi)單道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)還是(shi)(shi)多道(dao)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng),熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)內(nei)的(de)敏化(hua)(hua)區(qu)(qu)(qu)總是(shi)(shi)存(cun)在(zai)的(de),這就存(cun)在(zai)著(zhu)晶間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)可能(neng)(neng)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接工(gong)藝上,選(xuan)擇線能(neng)(neng)量(liang)較低(di)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接方法,或盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)降(jiang)低(di)焊(han)(han)(han)(han)接規范(fan),控制層間(jian)(jian)(jian)溫(wen)度(du)(du),加(jia)快冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du),使敏化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)區(qu)(qu)(qu)間(jian)(jian)(jian)停留時間(jian)(jian)(jian)盡(jin)(jin)可能(neng)(neng)縮短,減(jian)小熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)敏化(hua)(hua)區(qu)(qu)(qu)的(de)寬度(du)(du),從(cong)而減(jian)輕晶間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。防止熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)晶間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)最(zui)好辦法是(shi)(shi)選(xuan)用(yong)合適的(de)母材(cai),如采(cai)用(yong)含鈦、鈮(ni)的(de)穩定化(hua)(hua)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼,含一定數(shu)量(liang)鐵(tie)素體的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼及(ji)超低(di)碳的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼。


3. 刀(dao)蝕(shi)


  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。


  無論是焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕、熱影響區的(de)(de)敏化(hua)區晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕還是熱影響區的(de)(de)過熱區“刀蝕”,材(cai)料(liao)選擇(ze)是最(zui)關鍵(jian)、最(zui)有(you)效的(de)(de),焊(han)接工(gong)藝(yi)方法(fa)(fa)和措施的(de)(de)作用是很有(you)限(xian)的(de)(de)。如果工(gong)件(jian)(jian)較(jiao)小、在(zai)工(gong)件(jian)(jian)材(cai)料(liao)及結構允許的(de)(de)情況(kuang)下,可以進行焊(han)后(hou)固熔處理(即(ji)在(zai)1065~1120℃+水冷或急(ji)冷),也是有(you)效防止晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)方法(fa)(fa)。但在(zai)實際(ji)生產中,由(you)于工(gong)件(jian)(jian)大、結構復雜(za)和其(qi)他材(cai)料(liao)的(de)(de)原因(yin)而無法(fa)(fa)實現(xian)固熔處理。