奧氏體不銹鋼是使用最為廣泛的不銹鋼(gang)，這和它具有良好的機械性能、耐腐蝕性能，其焊接性在高合金鋼中被認為是最好有關。鉻-鎳奧氏(shi)體不銹鋼具(ju)有良好(hao)的焊(han)接性(xing)，無(wu)(wu)淬硬性(xing)，因而在(zai)熱(re)影響區內無(wu)(wu)淬硬現象(xiang)，同時也無(wu)(wu)晶粒粗大化現象(xiang)。但在(zai)焊(han)接中(zhong)存在(zai)以下問題：


  奧氏體不銹鋼(gang)焊接接頭可有三種晶間腐蝕的情況：焊縫晶間腐蝕、母材上敏化區腐蝕及刀狀腐蝕。關于奧氏體鋼晶間腐蝕的機理，一般用“貧鉻”理論來解釋。在固溶狀態下，奧氏體鋼中的碳過飽和固溶于奧氏體中。加熱過程中，過飽和的碳將以Cr23C6的形式沿晶界析出。由于Cr23C6中含鉻量大大超過奧氏體基體中的含鉻量，因而使得晶界附近的含鉻量顯著下降，晶內的鉻原子又來不及擴散及時補充，故形成貧鉻層（Cr<11.7%).貧鉻層的電極電位比晶體內低得多，在腐蝕介質的作用下，電極電位低的晶界將成為陽極，而被腐蝕溶解。


①. 焊縫晶間腐蝕(shi)和母材上敏化溫度區(qu)腐蝕(shi)


  18-8型不銹鋼在(zai)450~850℃溫(wen)度加熱時，具有晶間腐(fu)蝕傾向，這一溫(wen)度范圍(wei)稱(cheng)為敏化溫(wen)度區(qu)間。


  焊(han)(han)(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)可有兩種情(qing)(qing)況(kuang)：一(yi)種情(qing)(qing)況(kuang)為焊(han)(han)(han)接線能量過大或多(duo)層焊(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬在敏(min)化(hua)溫度區間(jian)停留時間(jian)過長所(suo)引起，即焊(han)(han)(han)接狀態下(xia)(xia)已有碳化(hua)鉻析出而形成貧鉻層；另一(yi)種情(qing)(qing)況(kuang)是焊(han)(han)(han)接狀態下(xia)(xia)耐蝕(shi)(shi)性良好(hao)，焊(han)(han)(han)后經(jing)受了敏(min)化(hua)加熱的作用，因而具有晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾向(xiang)。


  熱(re)影響區(qu)、敏(min)(min)化(hua)區(qu)的晶間腐蝕傾向也(ye)是由(you)于形成貧鉻(ge)層所致。但因為(wei)焊接(jie)熱(re)循環具有(you)快速連續加熱(re)的特(te)點，碳(tan)化(hua)鉻(ge)的析出需要(yao)在更高的溫度(du)下才能較快進(jin)行，因此(ci)，焊接(jie)接(jie)頭的敏(min)(min)化(hua)區(qu)溫度(du)范(fan)圍為(wei)600~1000℃,要(yao)比(bi)平衡加熱(re)條件下的敏(min)(min)化(hua)區(qu)溫度(du)（450~850℃)高。


焊縫和熱影(ying)響區晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕傾(qing)向與(yu)含碳量、加(jia)熱溫(wen)度和保溫(wen)時(shi)間等因素(su)有關。因此，為提高(gao)焊接接頭(tou)抗(kang)晶(jing)腐(fu)(fu)蝕能力，一般宜采取以下(xia)措施：


  a. 減小母材及焊縫中的含碳量，使加熱時減少或避免Cr23C6析出，可以消除產生貧鉻層的機會。例如，超低碳（C≤0.03%)不銹鋼由于含碳量較低，具有優良的抗蝕性能，但是超低碳不銹鋼的冶煉成本高。


  b. 在鋼(gang)中添(tian)加穩定化(hua)元素 Ti、Nb等(deng)，使之優先形(xing)(xing)成MC,而避(bi)免(mian)形(xing)(xing)成貧鉻層。


  c. 使(shi)(shi)焊(han)縫形(xing)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)加(jia)少(shao)量鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的雙相組織。當(dang)焊(han)縫中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)一(yi)定(ding)數(shu)量的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)時，可(ke)以(yi)細化晶(jing)粒，增(zeng)加(jia)晶(jing)界(jie)面積，使(shi)(shi)晶(jing)界(jie)單位面積上的碳化鉻析出量減(jian)少(shao)，減(jian)輕貧(pin)(pin)鉻程度。鉻在(zai)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)溶解(jie)度較大，Cr23C6優先(xian)在(zai)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)，而不致使(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)界(jie)貧(pin)(pin)鉻；此(ci)外，散在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)之間的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)，還可(ke)能防止腐蝕沿(yan)晶(jing)界(jie)向內(nei)部擴展。


  d. 控制(zhi)在敏化溫(wen)(wen)度(du)區間的(de)停留時(shi)間。調整(zheng)焊接熱(re)循環，盡(jin)可能縮短600℃以上的(de)高溫(wen)(wen)停留時(shi)間，以防止焊縫(feng)及(ji)熱(re)影響區大量析出(chu)碳化鉻。如選擇能量密(mi)度(du)高的(de)焊接方法（如等(deng)離子(zi)弧焊），選用較(jiao)小的(de)焊接線能量，焊縫(feng)背面通氬氣(qi)或采用銅墊增加焊接接頭(tou)的(de)冷(leng)卻速度(du)，減少起弧、收(shou)弧次(ci)數以避(bi)免(mian)重復加熱(re)，多層焊時(shi)與腐(fu)(fu)蝕介(jie)質的(de)接觸面盡(jin)可能最后施焊等(deng)，均可以減少接頭(tou)的(de)晶間腐(fu)(fu)蝕傾(qing)向(xiang)。



 e. 焊后進行固溶處理或穩定化退火。固溶處理可使已析出的Cr23C6重新溶入奧氏體中，但一般只適用于較小的工件。穩定化退火是將工件加熱到850~900℃保溫后空冷。其作用為使碳化物充分析出，并促使鉻加速擴散而消除貧鉻區。



②. 焊接接頭的刀狀腐蝕


  刀狀腐蝕(shi)簡稱刀蝕，它是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕，只發生在含有穩定劑的奧氏體鋼（如06Cr18Ni11Ti、06Cr17Ni12Mo3Ti等）的焊接接頭中。刀狀腐蝕的腐蝕部位在熱影響區的過熱區，沿熔合線發展，開始寬度僅3~5個晶粒，逐步擴大至1.0~1.5mm.因形狀如刀刃，故稱刀狀腐蝕。


  高溫過熱和中溫敏化是導致焊接接頭產生刀蝕的重要條件。含有穩定劑的奧氏體鋼，一般以固溶狀態供貨，此時鋼中少部分的碳固溶于奧氏體，其余大部分碳則形成TiC或NbC.焊接時，在溫度超過1200℃的過熱區中，這些碳化物將溶人固溶體。由于碳的擴散能力較強，在冷卻過程中將偏聚在晶界形成過飽和狀態，而鈦則因擴散能力低而留于晶內。當焊接接頭在敏化溫度區間再次加熱時，過飽和的碳將在晶間以Cr23C6形式析出，在晶界形成貧鉻層，使焊接接頭抗蝕性能降低。從以上分析可知，刀狀腐蝕的形成根源也在于晶間形成貧鉻層。


  防止刀口腐蝕(shi)的措施如下：


 a. 降低含碳量


  這是防止刀狀腐蝕的很有效(xiao)的措施。對于含有穩定化元素的不(bu)銹鋼，含碳量最(zui)好(hao)不(bu)超過0.06%。


b. 采用合理(li)的焊接工(gong)藝(yi)


  盡(jin)量選擇較小的(de)線能(neng)量，以減少過熱(re)區在高溫停(ting)留時(shi)間，注意避免在焊(han)接過程產(chan)生“中溫敏(min)化”的(de)效果。因此(ci)雙(shuang)面焊(han)時(shi)，與腐(fu)蝕(shi)介質接觸(chu)的(de)焊(han)縫(feng)應(ying)最后施焊(han)（這是(shi)大直徑厚(hou)壁焊(han)內焊(han)在外焊(han)之后再(zai)進行的(de)原因所(suo)在），如不能(neng)實施，則應(ying)調整焊(han)接規(gui)范(fan)及焊(han)縫(feng)形(xing)狀(zhuang)，焊(han)管內焊(han)，應(ying)盡(jin)量避免與腐(fu)蝕(shi)介質接觸(chu)的(de)過熱(re)區再(zai)次受到敏(min)化加熱(re)。


 焊后熱處理。焊后進行固溶或穩(wen)定(ding)化(hua)處理，均能(neng)提高接(jie)頭的抗刀狀(zhuang)腐(fu)蝕能(neng)力。