浙江至德鋼業有限公司技術人員通過多年時間操作不(bu)銹(xiu)鋼焊接經驗總結,認為影響奧氏體不銹鋼焊接接頭晶間腐蝕因素主要有以下幾點:


1. 熱(re)溫(wen)度和時間的影響


  18-8型不銹鋼(gang)或其焊縫金屬在溫度為450~850時間越長,晶間腐蝕越嚴重,通常把450~850℃的溫度區間稱之為敏化溫度(又稱危險溫度區)當18-8型不銹鋼材及其焊接接頭,熱影響區最高溫度低于600℃或高于1000℃時,通常不會產生晶間腐蝕敏化現象。


2. 焊(han)接條件的影響 


   有(you)(you)人曾進(jin)行過這(zhe)方面試(shi)驗(yan),采用(yong)相(xiang)同(tong)(tong)成分的(de)(de)18-8型不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)板(ban),選用(yong)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)施(shi)焊(han)(han)(han)(han),其中一(yi)批焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)件先放在-70℃冷卻后,在預(yu)(yu)(yu)冷溫(wen)度下施(shi)焊(han)(han)(han)(han);另一(yi)批焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)件預(yu)(yu)(yu)先在450℃爐中加熱,然后預(yu)(yu)(yu)熱到450℃狀態下施(shi)焊(han)(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)(han)后將這(zhe)兩批焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)件加工(gong)成相(xiang)同(tong)(tong)尺寸的(de)(de)試(shi)樣放在70℃相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)溶液中分別保(bao)溫(wen)4h、6h、12h、24h。結果(guo)發(fa)現預(yu)(yu)(yu)先冷卻至-70℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)樣,即使保(bao)溫(wen)24h后也未發(fa)現任何腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)痕跡;而預(yu)(yu)(yu)熱到450℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)試(shi)樣,保(bao)溫(wen)12h已喪失了(le)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)能力。這(zhe)說(shuo)明了(le)敏化溫(wen)度下的(de)(de)停留(liu)時間(jian)對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性有(you)(you)重(zhong)要的(de)(de)影響。因此,對耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能要求很(hen)高且尺寸不大的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)構件,預(yu)(yu)(yu)先冷卻是一(yi)種(zhong)可行的(de)(de)提高焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能力的(de)(de)工(gong)藝措施(shi)。


3. 焊后熱處理(li)參(can)數的(de)影響 


  用(yong)含鈦的18-8型不(bu)銹鋼(gang)板(ban)材焊成幾組焊接試(shi)件(jian),用(yong)不(bu)同參數的熱處理(li)進(jin)行了(le)對比試(shi)驗。


    a. 焊后焊接試樣(yang)不進行熱處(chu)理。


    b. 焊后將焊接試樣放(fang)在(zai)爐(lu)內加(jia)熱(re),加(jia)熱(re)到(dao)650℃,保溫2h,然后空冷(稱之敏化處理)。


    c. 焊后(hou)將(jiang)焊接(jie)試樣放在爐內加熱,加熱到(dao)880℃,保溫2h,然后(hou)空冷(稱(cheng)之為穩定化(hua)處理)。


    d. 焊后將(jiang)焊接試樣(yang)放在(zai)爐內(nei)加(jia)熱,加(jia)熱到(dao)1050℃,保溫30mm然(ran)后水冷(稱之固溶處理)。


  將上述這批(pi)焊(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang)放在同一(yi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)中進行晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)。從試(shi)驗(yan)結果可以看出:經敏化處(chu)(chu)理(li)的焊(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang)耐(nai)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)最差;焊(han)(han)后(hou)沒(mei)有進行熱(re)處(chu)(chu)理(li)的焊(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang)次之(zhi);穩定化處(chu)(chu)理(li)和固溶處(chu)(chu)理(li)的焊(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang),與(yu)沒(mei)有熱(re)處(chu)(chu)理(li)的焊(han)(han)接(jie)試(shi)樣(yang)(yang)相(xiang)比,耐(nai)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力不僅沒(mei)有降低反(fan)而提高(gao)了所以,為了提高(gao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭耐(nai)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力,在工藝上可采(cai)用這兩種熱(re)處(chu)(chu)理(li)的方(fang)法。


4. 成分和組(zu)織對晶間腐蝕(shi)的(de)影響


  焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi),除(chu)了上述因素(su)影響之外(wai),更主要(yao)地(di)與其成(cheng)分(fen)和組(zu)(zu)織有關。若(ruo)18-8型不(bu)銹鋼焊(han)縫(feng)為純(chun)奧氏體(ti)組(zu)(zu)織,則比較容易形(xing)成(cheng)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)。如果焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)滲(shen)入適當(dang)的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su),就(jiu)會使(shi)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)形(xing)成(cheng)奧氏體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙相組(zu)(zu)織。這(zhe)(zhe)時(shi),在奧氏體(ti)晶內以及晶粒與晶粒之間(jian)(jian)有一(yi)定(ding)數量的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti),它能(neng)分(fen)散或隔斷所形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物,使(shi)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)晶粒交界面上不(bu)會形(xing)成(cheng)連續的(de)(de)(de)網(wang)狀(zhuang)鉻(ge)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物,從而可提高焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)耐(nai)晶間(jian)(jian)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)。這(zhe)(zhe)是在焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)加入鐵素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)的(de)(de)(de)又一(yi)種效果。鐵素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)除(chu)鉻(ge)外(wai),還(huan)有鉬、釩(fan)、鎢(wu)、鈦、鈮(ni)、硅等。


  在18-8型不銹鋼焊縫金(jin)屬(shu)中,滲入某(mou)些(xie)強烈形(xing)成(cheng)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)元素(su)(su),如鈦、鈮、鉭、鋯等,同樣也能(neng)提高焊縫金(jin)屬(shu)抗晶間(jian)腐蝕能(neng)力。這(zhe)是由于這(zhe)些(xie)合金(jin)元素(su)(su)很容易與(yu)碳(tan)結合成(cheng)很穩定的碳(tan)化(hua)(hua)物(wu),從而使(shi)鉻的碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)大大減(jian)少,在晶粒邊(bian)界就不會(hui)出現(xian)貧鉻現(xian)象,使(shi)焊縫金(jin)屬(shu)內(nei)部組織穩定。這(zhe)些(xie)能(neng)生成(cheng)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)的合金(jin)元素(su)(su),稱它們為穩定化(hua)(hua)元素(su)(su)。


  按照(zhao)貧鉻理(li)論,最根本有(you)效的(de)(de)方法(fa)是降低焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中碳的(de)(de)含量,直到(dao)低于它在奧氏體(ti)中室(shi)溫附近(jin)的(de)(de)溶解(jie)極限,以徹底避免碳化物的(de)(de)析出。這(zhe)樣就(jiu)不(bu)會有(you)貧鉻區帶,從而就(jiu)達到(dao)了(le)防止產(chan)生晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。采用超(chao)低碳18-8型不(bu)銹(xiu)鋼材質,配備(bei)超(chao)低碳18-8型不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接材料,其焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)抗晶(jing)間腐(fu)蝕能力得(de)到(dao)提高(gao)。


  除(chu)上述(shu)因素外,對(dui)18-8型(xing)(xing)不(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)抗晶(jing)間腐(fu)蝕有(you)影(ying)響的還有(you)加工(gong)硬化。對(dui)不(bu)含有(you)穩定化元(yuan)素的18-8型(xing)(xing)不(bu)銹鋼焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou),受(shou)過(guo)冷變形后,對(dui)不(bu)同腐(fu)蝕介質的抗晶(jing)間腐(fu)蝕性能均有(you)所提(ti)高,但提(ti)高程(cheng)度是各不(bu)相同的。選擇不(bu)同的焊接(jie)(jie)(jie)(jie)方法(fa)和焊接(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝,通(tong)過(guo)對(dui)其焊縫金(jin)屬成分、組織以及焊接(jie)(jie)(jie)(jie)熱循環(huan)的調整,可對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)抗晶(jing)間腐(fu)蝕產生一定的影(ying)響。