晶間腐蝕是一種危險的破壞形式。18-8型奧氏體不銹鋼管焊接接頭一般有3個部位會出現晶(jing)間腐蝕現象，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(yi)、焊縫區(qu)晶間腐蝕
焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬產生(sheng)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)一般(ban)有兩種情況：一是在焊(han)(han)態(tai)(tai)（即(ji)焊(han)(han)后(hou)未(wei)經熱處理的(de)(de)狀態(tai)(tai)），已有鉻的(de)(de)碳化物的(de)(de)沉淀，因而形(xing)成(cheng)貧鉻層，它容易出現(xian)在焊(han)(han)接線能量過大或多層焊(han)(han)的(de)(de)條件下；二是在焊(han)(han)態(tai)(tai)具有較(jiao)好(hao)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性，如果焊(han)(han)后(hou)經受了敏化加熱的(de)(de)條件，同(tong)樣(yang)產生(sheng)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾向。
在一般情況下，焊縫金屬中(zhong)碳(tan)(tan)含(han)量對晶間腐(fu)蝕作用(yong)相當大。碳(tan)(tan)含(han)量越高，晶間腐(fu)蝕傾向越大。因此(ci)為了(le)防止晶間腐(fu)蝕應盡量降低碳(tan)(tan)含(han)量，常(chang)用(yong)超低碳(tan)(tan)焊條(tiao)或焊絲。
除盡量(liang)(liang)降低焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)之外，還可以向焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中添(tian)加(jia)一定(ding)量(liang)(liang)的(de)穩(wen)定(ding)化(hua)元(yuan)素，如鈦、鈮等，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中碳(tan)含(han)量(liang)(liang)越高時(shi)，添(tian)加(jia)穩(wen)定(ding)化(hua)元(yuan)素數量(liang)(liang)相應越多。因(yin)為穩(wen)定(ding)化(hua)元(yuan)素鈦或鈮對氮(dan)也有很大的(de)親和力，在焊(han)(han)縫(feng)中不僅(jin)與(yu)碳(tan)結合，也可與(yu)氮(dan)結合，鈦或鈮的(de)數量(liang)(liang)適量(liang)(liang)時(shi)能(neng)夠穩(wen)定(ding)地(di)固定(ding)碳(tan)。研(yan)究表明：18-8Ti鋼及其焊(han)(han)接接頭(tou)，通過GB/T 4334標準中的(de)試(shi)驗方法X法、T法及陽極法試(shi)驗，當鈦含(han)量(liang)(liang)下(xia)限符合wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時(shi)耐腐蝕性能(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、母材(cai)上敏化區(qu)晶(jing)間腐(fu)蝕
母(mu)材上敏化(hua)區（450～850℃）晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕的(de)原因，如同(tong)焊(han)縫(feng)金屬晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕，在(zai)母(mu)材不含(han)穩定(ding)化(hua)元素(su)或碳含(han)量(liang)較高時，經過(guo)(guo)(guo)焊(han)接熱(re)循環的(de)作用，有(you)敏化(hua)區產(chan)生，但熱(re)影(ying)響區的(de)敏化(hua)區溫度(du)范圍是(shi)600～1000℃。這是(shi)因為(wei)焊(han)接是(shi)一個快(kuai)速的(de)連續加(jia)熱(re)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，而鉻碳化(hua)物的(de)沉淀是(shi)一個擴散過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，這樣就需(xu)要有(you)足夠(gou)的(de)時間(jian)(jian)才能充分進行擴散，所以焊(han)接時鉻碳化(hua)物的(de)沉淀析出必然需(xu)要較大的(de)過(guo)(guo)(guo)熱(re)度(du)。
因此，為防(fang)止在母材(cai)上產生敏(min)化(hua)(hua)區(qu)腐(fu)蝕，選(xuan)材(cai)料(liao)時，盡(jin)量降低鋼(gang)的碳含(han)量或選(xuan)含(han)有(you)適量的穩定化(hua)(hua)元(yuan)素的材(cai)料(liao)。制定工藝時，盡(jin)量減少(shao)熱影響區(qu)處于敏(min)化(hua)(hua)溫度(du)區(qu)間(jian)的時間(jian)、即(ji)采(cai)用(yong)小(xiao)的焊接線能量或強制冷卻，以加快冷卻速度(du)。
三、刀(dao)蝕
刀(dao)(dao)蝕(shi)與(yu)焊(han)縫(feng)金屬晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)產(chan)生(sheng)條件(jian)不同，刀(dao)(dao)蝕(shi)只發生(sheng)在含穩定(ding)化元素的(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)管接(jie)頭的(de)過熱區中，并且緊鄰(lin)焊(han)縫(feng)（含熔合區），腐(fu)蝕(shi)區寬(kuan)度最(zui)大可達1.0～1.5mm，具有晶間(jian)破壞性(xing)質。
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。
奧氏體鋼供貨狀態(tai)一(yi)般為(wei)固溶(rong)處(chu)理。以(yi)碳含量小于(yu)0.08％的18-8Ti鋼為(wei)例，一(yi)般經1050～1150℃水淬固溶(rong)。這種鋼中(zhong)少部分碳（約(yue)0.02％）和(he)極(ji)少量的鈦(tai)溶(rong)入固溶(rong)體，其(qi)余大部分碳與鈦(tai)結合成(cheng)為(wei)游(you)離的TiC，因為(wei)溫(wen)度在(zai)(zai)1150℃以(yi)下(xia)時TiC在(zai)(zai)鋼中(zhong)的溶(rong)解度是(shi)很小的，如圖3-8所(suo)示，若有(you)少數碳同鉻結合成(cheng)Cr23C6時，在(zai)(zai)固溶(rong)處(chu)理時必(bi)須全部溶(rong)入固溶(rong)體。但是(shi)焊接時，在(zai)(zai)溫(wen)度超過(guo)1200℃的過(guo)熱區(qu)中(zhong)，首先TiC可以(yi)不(bu)斷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(zhi)產(chan)生刀蝕，通常采用(yong)(yong)超低碳(tan)不(bu)銹(xiu)鋼。有穩定化元(yuan)素的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼管，碳(tan)含量應小(xiao)于0.06％。在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝上，要減少(shao)近縫區(qu)(qu)(qu)過熱，要避免(mian)焊(han)(han)(han)接(jie)時產(chan)生中溫敏化的(de)(de)加熱作(zuo)用(yong)(yong)。如(ru)(ru)面(mian)(mian)向腐(fu)蝕介質的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫最后(hou)焊(han)(han)(han)接(jie)，盡可能避免(mian)交叉焊(han)(han)(han)縫，減少(shao)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)接(jie)頭等。雙(shuang)面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫中接(jie)觸腐(fu)蝕介質的(de)(de)第1面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫無(wu)法安排在(zai)最后(hou)焊(han)(han)(han)接(jie)時，應調(diao)整焊(han)(han)(han)縫尺寸形狀及焊(han)(han)(han)接(jie)規范；使第2面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫產(chan)生的(de)(de)敏化溫度區(qu)(qu)(qu)（600～1000℃）不(bu)落在(zai)第1面(mian)(mian)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)過熱區(qu)(qu)(qu)上，如(ru)(ru)圖(tu)3-9（a）所(suo)示，否則，出現如(ru)(ru)圖(tu)3-9（b）的(de)(de)情況時就會產(chan)生刀蝕。也可應用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)后(hou)穩定化處理改善(shan)抗刀蝕。
