通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶(jing)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)銹鋼的晶(jing)(jing)間腐蝕(shi),可能由于(yu)焊(han)接(jie)工藝制定的不(bu)合適(shi)或(huo)焊(han)接(jie)材料選(xuan)擇(ze)的不(bu)合理(li)(焊(han)接(jie)材料的選(xuan)擇(ze),已在(zai)第三章(zhang)介紹了,這里不(bu)再介紹)而發生,就焊(han)接(jie)接(jie)頭來說,可能會(hui)產生焊(han)縫(feng)的晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)、熱(re)(re)影響區中溫敏化區(600~1000℃)的晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)和熱(re)(re)影響區過熱(re)(re)區的“刀蝕(shi)”。
1. 焊縫的晶間(jian)腐蝕
普(pu)通奧(ao)氏體不銹鋼在多層焊(han)(han)時,后一(yi)道(dao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)熱影響區(qu)正(zheng)是(shi)前一(yi)道(dao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬。當此“熱影響區(qu)”達到敏化溫度(du)的(de)(de)(de)區(qu)域,在晶(jing)界上容易析(xi)出(chu)鉻(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化物,形成貧鉻(ge)的(de)(de)(de)晶(jing)粒邊界,這個區(qu)域與腐蝕(shi)介質接(jie)觸時,則會(hui)產(chan)生晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)。防止(zhi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)最(zui)直接(jie)有效(xiao)的(de)(de)(de)辦法(fa)是(shi)選(xuan)擇耐晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料。目前最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)超(chao)低(di)(di)碳(tan)(tan)、含鈮(或鈦)穩(wen)定化元素(su)和含有少(shao)量鐵素(su)體(一(yi)般要求(qiu)鐵素(su)體含量為4%~12%)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料。根(gen)據母材(cai)(cai)和腐蝕(shi)環境(jing)的(de)(de)(de)不同,也可(ke)選(xuan)擇同時滿足上述三種要求(qiu)的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(如E347L焊(han)(han)條)。在焊(han)(han)接(jie)工(gong)(gong)藝上,要求(qiu)控制層間(jian)(jian)(jian)溫度(du),一(yi)般低(di)(di)于150℃,采用(yong)小(xiao)線能量焊(han)(han)接(jie)方法(fa)和工(gong)(gong)藝措(cuo)施可(ke)以減(jian)小(xiao)敏化溫度(du)區(qu)域,防止(zhi)晶(jing)粒長大和碳(tan)(tan)化物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu),以減(jian)小(xiao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)傾向。
2. 熱影響區(qu)中溫敏化(hua)區(qu)的(de)晶間腐(fu)蝕
無論是(shi)單道(dao)焊(han)縫還(huan)是(shi)多道(dao)焊(han)縫,熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)內的(de)(de)(de)敏化(hua)區(qu)總是(shi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de),這就(jiu)存(cun)在(zai)著晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)可能。在(zai)焊(han)接工藝上,選擇(ze)線能量較低(di)的(de)(de)(de)焊(han)接方法(fa),或盡可能降(jiang)低(di)焊(han)接規范,控制層間(jian)(jian)(jian)溫(wen)度(du),加(jia)快冷卻速度(du),使敏化(hua)溫(wen)度(du)區(qu)間(jian)(jian)(jian)停留(liu)時間(jian)(jian)(jian)盡可能縮短,減小熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)敏化(hua)區(qu)的(de)(de)(de)寬度(du),從而(er)減輕晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。防止熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)晶間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)最(zui)好辦法(fa)是(shi)選用合(he)適的(de)(de)(de)母材,如采用含鈦、鈮的(de)(de)(de)穩定化(hua)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼,含一定數量鐵素(su)體的(de)(de)(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼及超低(di)碳的(de)(de)(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼。
3. 刀蝕(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(shi)(shi)焊縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕、熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)敏(min)化區(qu)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕還是(shi)(shi)熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)過熱(re)區(qu)“刀(dao)蝕”,材(cai)料(liao)選擇是(shi)(shi)最關(guan)鍵、最有(you)效的(de),焊接(jie)工藝(yi)方法(fa)和(he)措施(shi)的(de)作用是(shi)(shi)很(hen)有(you)限的(de)。如果工件較小(xiao)、在(zai)工件材(cai)料(liao)及結(jie)構(gou)(gou)允許(xu)的(de)情況(kuang)下,可以進行焊后固(gu)熔處(chu)理(即在(zai)1065~1120℃+水冷(leng)或急冷(leng)),也是(shi)(shi)有(you)效防止晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)方法(fa)。但在(zai)實(shi)際(ji)生產中,由于工件大、結(jie)構(gou)(gou)復雜和(he)其他材(cai)料(liao)的(de)原因(yin)而(er)無法(fa)實(shi)現固(gu)熔處(chu)理。

