通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶間(jian)腐(fu)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(shi)體(ti)不銹鋼的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi),可能(neng)由于焊(han)接(jie)工(gong)藝制定(ding)的(de)不合適或焊(han)接(jie)材料(liao)選擇(ze)的(de)不合理(焊(han)接(jie)材料(liao)的(de)選擇(ze),已在第三(san)章介(jie)紹了,這里不再介(jie)紹)而發生,就焊(han)接(jie)接(jie)頭來說,可能(neng)會產生焊(han)縫(feng)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、熱(re)(re)影(ying)響區(qu)中溫敏化區(qu)(600~1000℃)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)熱(re)(re)影(ying)響區(qu)過(guo)熱(re)(re)區(qu)的(de)“刀蝕(shi)(shi)”。
1. 焊(han)縫的晶間腐(fu)蝕
普通奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)多層焊(han)(han)(han)時(shi),后(hou)一(yi)(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熱影(ying)響區正是前一(yi)(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬。當此(ci)“熱影(ying)響區”達到敏(min)(min)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)的(de)區域,在(zai)晶(jing)界(jie)上(shang)(shang)容易析(xi)出(chu)鉻的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物,形成貧鉻的(de)晶(jing)粒邊界(jie),這個區域與腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)接(jie)觸時(shi),則會產(chan)生晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)。防止焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)最直接(jie)有(you)效的(de)辦法是選(xuan)擇耐(nai)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料。目前最常用(yong)的(de)是超低(di)(di)碳(tan)、含鈮(或(huo)鈦)穩定化(hua)(hua)元素(su)(su)和(he)(he)含有(you)少量鐵素(su)(su)體(一(yi)(yi)般要求鐵素(su)(su)體含量為4%~12%)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料。根據母材(cai)和(he)(he)腐蝕(shi)環境的(de)不(bu)同,也可選(xuan)擇同時(shi)滿足(zu)上(shang)(shang)述三種要求的(de)材(cai)料(如E347L焊(han)(han)(han)條)。在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝上(shang)(shang),要求控制層間(jian)溫(wen)度(du),一(yi)(yi)般低(di)(di)于150℃,采用(yong)小線能量焊(han)(han)(han)接(jie)方法和(he)(he)工藝措(cuo)施可以減小敏(min)(min)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)區域,防止晶(jing)粒長大和(he)(he)碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)析(xi)出(chu),以減小焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)傾向(xiang)。
2. 熱(re)影響(xiang)區(qu)中(zhong)溫敏化(hua)區(qu)的晶間(jian)腐蝕
無(wu)論是(shi)單道焊縫還是(shi)多道焊縫,熱影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)內的(de)(de)敏(min)化(hua)區(qu)總是(shi)存(cun)在的(de)(de),這就存(cun)在著晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)可(ke)能。在焊接工藝上,選擇線(xian)能量(liang)較低的(de)(de)焊接方法,或盡(jin)可(ke)能降低焊接規范,控制層間(jian)溫度(du),加快冷卻(que)速度(du),使敏(min)化(hua)溫度(du)區(qu)間(jian)停留(liu)時間(jian)盡(jin)可(ke)能縮短,減(jian)小熱影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)敏(min)化(hua)區(qu)的(de)(de)寬度(du),從(cong)而減(jian)輕(qing)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)。防止(zhi)熱影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)最好(hao)辦法是(shi)選用合適的(de)(de)母(mu)材,如采(cai)用含鈦、鈮的(de)(de)穩定化(hua)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),含一定數(shu)量(liang)鐵素(su)體(ti)的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)及超低碳的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)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(wu)論是(shi)焊縫晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)、熱影(ying)響區的敏化區晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)還是(shi)熱影(ying)響區的過熱區“刀蝕(shi)”,材料選擇是(shi)最(zui)關鍵、最(zui)有(you)效的,焊接工藝方法(fa)和措施的作用是(shi)很有(you)限(xian)的。如果工件較小、在工件材料及結(jie)構允許的情況(kuang)下,可(ke)以進行(xing)焊后固熔處(chu)理(即在1065~1120℃+水冷或(huo)急冷),也是(shi)有(you)效防止晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的方法(fa)。但在實(shi)際生產中,由于(yu)工件大(da)、結(jie)構復雜和其他材料的原因(yin)而無(wu)法(fa)實(shi)現固熔處(chu)理。