浙江至德鋼業有限公司技術人員通過多年時間操作不銹(xiu)鋼焊(han)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. 熱溫度和(he)時(shi)間的影響


  18-8型不銹(xiu)鋼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. 焊接條件的影響 


   有人曾(ceng)進行(xing)(xing)過這方面試(shi)(shi)驗,采用(yong)相同成分的(de)(de)(de)(de)(de)18-8型不銹鋼鋼板,選用(yong)相同的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接參數施(shi)(shi)焊(han)(han)(han),其中一(yi)批(pi)焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)件(jian)先(xian)放在-70℃冷(leng)卻后(hou),在預冷(leng)溫(wen)(wen)度下施(shi)(shi)焊(han)(han)(han);另一(yi)批(pi)焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)件(jian)預先(xian)在450℃爐中加熱(re),然后(hou)預熱(re)到450℃狀態下施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)后(hou)將這兩批(pi)焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)件(jian)加工(gong)成相同尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)放在70℃相同的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)溶液中分別保溫(wen)(wen)4h、6h、12h、24h。結果發現預先(xian)冷(leng)卻至-70℃的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)樣(yang),即使(shi)保溫(wen)(wen)24h后(hou)也未發現任何(he)腐(fu)蝕(shi)(shi)痕跡;而預熱(re)到450℃的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)樣(yang),保溫(wen)(wen)12h已喪失(shi)了(le)耐(nai)(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)。這說明了(le)敏化(hua)溫(wen)(wen)度下的(de)(de)(de)(de)(de)停留時間(jian)對焊(han)(han)(han)接接頭的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性有重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)影響。因此,對耐(nai)(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能要(yao)(yao)求很高(gao)且(qie)尺(chi)寸不大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接構件(jian),預先(xian)冷(leng)卻是一(yi)種可行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)焊(han)(han)(han)接接頭耐(nai)(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)能力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措(cuo)施(shi)(shi)。


3. 焊后熱處理參(can)數的影響 


  用含鈦的(de)18-8型不銹鋼板材焊成(cheng)幾組焊接試件,用不同(tong)參數的(de)熱(re)處理進(jin)行了(le)對(dui)比(bi)試驗。


    a. 焊(han)后焊(han)接(jie)試樣不進行熱處(chu)理。


    b. 焊后(hou)將(jiang)焊接試樣放在爐內(nei)加(jia)熱,加(jia)熱到650℃,保溫2h,然后(hou)空冷(稱之敏化處(chu)理(li))。


    c. 焊(han)后(hou)將焊(han)接(jie)試樣放在爐內加(jia)熱(re),加(jia)熱(re)到880℃,保溫2h,然后(hou)空冷(稱之為穩(wen)定化處理(li))。


    d. 焊后將焊接試樣(yang)放在(zai)爐內加熱,加熱到1050℃,保溫30mm然后水冷(稱之固溶處理)。


  將上述這批焊(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)樣(yang)放在同一腐蝕(shi)介(jie)質中進(jin)行晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)試(shi)(shi)驗。從試(shi)(shi)驗結果可以看出:經敏化(hua)處(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)樣(yang)耐(nai)晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)性(xing)能最差;焊(han)后沒(mei)有(you)進(jin)行熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)樣(yang)次之(zhi);穩定化(hua)處(chu)理(li)和(he)固(gu)溶處(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)樣(yang),與沒(mei)有(you)熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)樣(yang)相比,耐(nai)晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)能力不僅沒(mei)有(you)降(jiang)低反而提高(gao)了所以,為了提高(gao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭耐(nai)晶(jing)(jing)(jing)間腐蝕(shi)能力,在工藝上可采用這兩種熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)方(fang)法。


4. 成分和組(zu)織(zhi)對晶間腐蝕的(de)影(ying)響


  焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi),除了上述因素(su)影(ying)響之外,更主要地與(yu)其成(cheng)(cheng)分和組(zu)織(zhi)有關(guan)。若18-8型不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)為純奧(ao)氏體組(zu)織(zhi),則比較容易形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)。如果(guo)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)滲入(ru)適當的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元素(su),就(jiu)會使焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)奧(ao)氏體-鐵(tie)(tie)素(su)體雙相組(zu)織(zhi)。這時,在奧(ao)氏體晶(jing)內以及晶(jing)粒(li)與(yu)晶(jing)粒(li)之間(jian)有一(yi)定數(shu)量的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)體,它能分散(san)或隔斷所(suo)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)鉻的(de)(de)(de)(de)碳化物,使奧(ao)氏體的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)交(jiao)界(jie)面上不(bu)會形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)連續的(de)(de)(de)(de)網狀(zhuang)鉻的(de)(de)(de)(de)碳化物,從而可提高(gao)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)耐晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)能力(li)。這是在焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)加入(ru)鐵(tie)(tie)素(su)體形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)的(de)(de)(de)(de)又一(yi)種效(xiao)果(guo)。鐵(tie)(tie)素(su)體形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)除鉻外,還(huan)有鉬、釩、鎢、鈦、鈮、硅等。


  在18-8型不銹鋼(gang)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中,滲入某些強烈形成碳化(hua)(hua)物(wu)元(yuan)素(su),如(ru)鈦、鈮、鉭、鋯等,同(tong)樣也(ye)能(neng)(neng)提高(gao)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬抗(kang)晶(jing)間腐蝕能(neng)(neng)力。這是(shi)由于這些合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)很(hen)容易與碳結合(he)成很(hen)穩定(ding)的(de)碳化(hua)(hua)物(wu),從而(er)使(shi)鉻的(de)碳化(hua)(hua)物(wu)大大減少(shao),在晶(jing)粒邊(bian)界(jie)就不會出現貧鉻現象,使(shi)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬內部組織穩定(ding)。這些能(neng)(neng)生(sheng)成碳化(hua)(hua)物(wu)的(de)合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su),稱它們為穩定(ding)化(hua)(hua)元(yuan)素(su)。


  按照貧(pin)鉻理論,最根本有效的(de)(de)方(fang)法是降低焊(han)縫(feng)金(jin)屬中碳(tan)的(de)(de)含量,直到(dao)低于它(ta)在奧氏體(ti)中室溫附近的(de)(de)溶解(jie)極限,以徹底(di)避免碳(tan)化物(wu)的(de)(de)析出。這樣(yang)就(jiu)不會有貧(pin)鉻區帶,從而就(jiu)達到(dao)了(le)防止產生晶(jing)間腐蝕的(de)(de)目的(de)(de)。采用超低碳(tan)18-8型(xing)不銹鋼(gang)材質,配備超低碳(tan)18-8型(xing)不銹鋼(gang)焊(han)接材料,其焊(han)縫(feng)金(jin)屬抗晶(jing)間腐蝕能(neng)力(li)得到(dao)提(ti)高。


  除上述因(yin)素外,對(dui)18-8型不銹鋼焊接(jie)接(jie)頭(tou)抗晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)有影響的(de)(de)還有加工硬化(hua)。對(dui)不含有穩定(ding)(ding)化(hua)元素的(de)(de)18-8型不銹鋼焊接(jie)接(jie)頭(tou),受過(guo)冷變形(xing)后(hou),對(dui)不同腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)抗晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)均(jun)有所提高(gao),但提高(gao)程度是各不相同的(de)(de)。選擇不同的(de)(de)焊接(jie)方(fang)法和焊接(jie)工藝,通過(guo)對(dui)其焊縫金(jin)屬成分、組織以及焊接(jie)熱循環(huan)的(de)(de)調整,可對(dui)焊接(jie)接(jie)頭(tou)抗晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)產生一定(ding)(ding)的(de)(de)影響。