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(shi)體不銹鋼的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕,可能由于焊接工藝制定的(de)(de)不合(he)適(shi)或焊接材料選擇的(de)(de)不合(he)理(焊接材料的(de)(de)選擇,已(yi)在第三章(zhang)介(jie)紹了,這里不再(zai)介(jie)紹)而發生,就(jiu)焊接接頭來說,可能會產生焊縫的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕、熱影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)中溫敏化區(qu)(qu)(600~1000℃)的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕和熱影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)過熱區(qu)(qu)的(de)(de)“刀蝕”。
1. 焊(han)縫的晶間(jian)腐蝕
普通(tong)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在多層焊(han)(han)(han)時(shi),后一道焊(han)(han)(han)縫(feng)熱影(ying)響(xiang)區正是(shi)前一道焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬。當此“熱影(ying)響(xiang)區”達(da)到敏化(hua)溫度的(de)(de)區域(yu)(yu),在晶(jing)界(jie)上容易析出鉻的(de)(de)碳化(hua)物,形成(cheng)貧鉻的(de)(de)晶(jing)粒邊(bian)界(jie),這個區域(yu)(yu)與腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質接(jie)(jie)觸時(shi),則會產(chan)生晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。防(fang)止焊(han)(han)(han)縫(feng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)最(zui)直接(jie)(jie)有(you)效的(de)(de)辦(ban)法是(shi)選(xuan)擇耐(nai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。目前最(zui)常用(yong)的(de)(de)是(shi)超低(di)碳、含鈮(或鈦(tai))穩定化(hua)元素和(he)含有(you)少量鐵素體(一般要(yao)求鐵素體含量為4%~12%)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。根據母材和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)環境的(de)(de)不(bu)同,也(ye)可選(xuan)擇同時(shi)滿(man)足(zu)上述三種要(yao)求的(de)(de)材料(liao)(如E347L焊(han)(han)(han)條)。在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝上,要(yao)求控制層間溫度,一般低(di)于150℃,采(cai)用(yong)小(xiao)(xiao)線能量焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法和(he)工(gong)藝措施可以減小(xiao)(xiao)敏化(hua)溫度區域(yu)(yu),防(fang)止晶(jing)粒長大(da)和(he)碳化(hua)物的(de)(de)析出,以減小(xiao)(xiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)傾(qing)向。
2. 熱影響區中溫(wen)敏化(hua)區的晶(jing)間腐蝕
無論是(shi)單道焊(han)(han)縫(feng)還(huan)是(shi)多道焊(han)(han)縫(feng),熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)內的(de)(de)敏(min)(min)化(hua)區(qu)(qu)(qu)總是(shi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de),這(zhe)就(jiu)存(cun)在(zai)(zai)(zai)著晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)可(ke)能(neng)。在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)接工藝上,選擇(ze)線能(neng)量較低(di)的(de)(de)焊(han)(han)接方法,或盡(jin)可(ke)能(neng)降低(di)焊(han)(han)接規范(fan),控制(zhi)層間(jian)(jian)(jian)溫度(du),加快冷卻速度(du),使敏(min)(min)化(hua)溫度(du)區(qu)(qu)(qu)間(jian)(jian)(jian)停留時間(jian)(jian)(jian)盡(jin)可(ke)能(neng)縮短,減(jian)小熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)敏(min)(min)化(hua)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)寬度(du),從(cong)而減(jian)輕晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。防止熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)最好(hao)辦法是(shi)選用合適的(de)(de)母材,如采用含鈦(tai)、鈮的(de)(de)穩(wen)定化(hua)奧氏體不(bu)銹鋼,含一定數量鐵(tie)素(su)體的(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼及超低(di)碳的(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼。
3. 刀蝕
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。
無論是(shi)焊縫(feng)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)、熱影(ying)響(xiang)區的(de)(de)敏化區晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)還是(shi)熱影(ying)響(xiang)區的(de)(de)過熱區“刀蝕(shi)”,材料選擇是(shi)最(zui)關鍵、最(zui)有(you)效(xiao)的(de)(de),焊接工(gong)藝(yi)方法(fa)和措施的(de)(de)作(zuo)用是(shi)很有(you)限的(de)(de)。如果工(gong)件較(jiao)小、在工(gong)件材料及結構(gou)允許的(de)(de)情況下(xia),可以進行焊后固熔處(chu)理(即在1065~1120℃+水(shui)冷(leng)或急冷(leng)),也是(shi)有(you)效(xiao)防(fang)止晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)方法(fa)。但在實際生產中,由(you)于(yu)工(gong)件大、結構(gou)復雜和其他材料的(de)(de)原因而(er)無法(fa)實現固熔處(chu)理。

