浙江至德鋼業有限公司工程技術人員通過多年實際生產經驗總結后認為,防止不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊接接頭產生晶間腐蝕的措施主要有以下幾點:
一、防止焊接接頭產生晶間腐(fu)蝕的工藝(yi)措施
1. 首先要選(xuan)用(yong)適當的焊接方法(fa)
使它輸(shu)入焊(han)(han)(han)接(jie)熔池的熱(re)量最小,讓焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭盡(jin)可能(neng)地縮短在敏化溫(wen)度(du)(du)區段下的停留(liu)時(shi)間,減低危險溫(wen)度(du)(du)對(dui)它的影(ying)響。。對(dui)于(yu)薄(bo)件、小型(xing)且(qie)有(you)規則(ze)的焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭,選(xuan)用高(gao)能(neng)量的真空(kong)電子(zi)束焊(han)(han)(han)、激光(guang)焊(han)(han)(han)或等離子(zi)弧焊(han)(han)(han)最為(wei)(wei)有(you)利;對(dui)于(yu)中等厚度(du)(du)板(ban)材(cai)的焊(han)(han)(han)縫,可采用熔化極(ji)自動或半自動氣體保護焊(han)(han)(han)來施焊(han)(han)(han);而(er)大厚度(du)(du)板(ban)材(cai)的焊(han)(han)(han)接(jie)選(xuan)用埋弧焊(han)(han)(han)較為(wei)(wei)理(li)想;不(bu)宜應用氣焊(han)(han)(han),鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)不(bu)夠理(li)想,焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)為(wei)(wei)常用的焊(han)(han)(han)接(jie)方法。
2. 焊(han)接參數制訂的原則
以在焊(han)接熔池停留時(shi)間最短為宗(zong)旨,在保證焊(han)縫質量的(de)前提下,用小的(de)焊(han)接電流、最快(kuai)的(de)焊(han)接速度,來達(da)到這一目的(de)。
3. 操作方面:
①. 盡(jin)量采用(yong)窄焊縫(feng)(feng),多(duo)道多(duo)層焊,每一道焊縫(feng)(feng)或每一層焊縫(feng)(feng)后,要等(deng)焊接處冷卻到室(shi)溫(wen)再進行(xing)次一道或次一層焊。
②. 在(zai)施焊過程中(zhong)不允許焊接材料在(zai)熔池中(zhong)擺動來增高熔池的溫度和冷卻時間。
③. 對于管壁(bi)較厚而管徑又小的爐(lu)管來說,首先(xian)用氬弧焊(han)進行打(da)底焊(han),可(ke)以不(bu)加(jia)填充材料進行熔(rong)焊(han),在可(ke)能的條件(jian)下(xia)管內(nei)可(ke)通氬氣保(bao)護(hu)。一來保(bao)護(hu)焊(han)接熔(rong)池不(bu)易(yi)氧化(hua),二(er)來又可(ke)以加(jia)快焊(han)縫冷(leng)卻,同時也有利(li)于背面焊(han)縫成形。
④. 對于接觸(chu)腐蝕介質的焊縫,在有(you)條件的情(qing)況(kuang)下一定要最后施焊,以(yi)減少接觸(chu)介質的焊縫的受熱次(ci)數。
4. 強制焊(han)接區快速冷卻
對(dui)(dui)于有(you)規(gui)則(ze)的(de)(de)焊(han)縫(feng),在(zai)可能條件下(xia),焊(han)縫(feng)背面可用純銅墊(dian),在(zai)純銅墊(dian)上可以(yi)通水或通保(bao)護(hu)氣。這樣,焊(han)縫(feng)在(zai)惰性(xing)氣體保(bao)護(hu)下(xia)凝固,成形美觀,且少受(shou)氧化,同時又(you)加快(kuai)冷卻(que)。對(dui)(dui)于不規(gui)則(ze)的(de)(de)長焊(han)縫(feng),可以(yi)一(yi)面施焊(han)一(yi)面用冷水澆(jiao)焊(han)縫(feng),以(yi)水不侵入焊(han)接熔(rong)池(chi)為準,用這種方法同樣也可起到減少晶間(jian)腐蝕傾向的(de)(de)作用。將一(yi)些小而(er)輕的(de)(de)18-8型不銹(xiu)鋼焊(han)件,焊(han)好后立即(ji)投(tou)入水中冷卻(que),至今尚未發現有(you)裂紋傾向。
5. 進行穩定化(hua)處理(li)(li)或固溶處理(li)(li)
這(zhe)是行之(zhi)有效的方法,即焊后將整個焊接構件進(jin)行整體上述熱處(chu)理,可以減少或避免晶間腐蝕(shi)傾向。
二、防止焊(han)縫晶間腐蝕的冶金措(cuo)施
1. 使焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)具有奧氏體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙相(xiang)組織(zhi),其鐵素(su)體(ti)的(de)體(ti)積分數應超過3%~5%,直至(zhi)12%。在此(ci)范圍,不(bu)僅能(neng)(neng)提高焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)抗晶間腐(fu)蝕能(neng)(neng)力和抗應力腐(fu)蝕能(neng)(neng)力,同時(shi)還能(neng)(neng)提高焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)抗熱(re)裂(lie)紋性能(neng)(neng)。不(bu)過對于高溫下服役的(de)焊(han)接接頭而(er)言(yan),鐵素(su)體(ti)含量增多(duo)可導(dao)致σ相(xiang)脆化的(de)危(wei)險性上升。
2. 在焊縫金屬中滲入比(bi)鉻(ge)(ge)更容易與(yu)碳結合的(de)穩定化元素,如鈦(tai)、鈮、鉭(tan)和鋯等(deng)。一般認(ren)為(wei)鈦(tai)碳比(bi)大(da)于5時,才(cai)能提高抗晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)能力(li)。而試驗結果(guo)認(ren)為(wei)鈦(tai)碳比(bi)大(da)于或等(deng)于6.7時,才(cai)有明顯的(de)效果(guo);鈦(tai)碳比(bi)大(da)于7.8時,才(cai)能徹底地(di)改善晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的(de)傾向(xiang)。這是由于鈦(tai)能充分地(di)將碳化鉻(ge)(ge)中的(de)鉻(ge)(ge)置換出來(lai),消除(chu)了(le)晶(jing)界的(de)貧鉻(ge)(ge)地(di)帶,從而改善了(le)耐蝕(shi)性(xing)。
3. 最大限度地(di)降低焊縫(feng)金(jin)屬(shu)中的碳(tan)(tan)含(han)量,達(da)到低于(yu)碳(tan)(tan)在18-8型(xing)不銹鋼(gang)中室(shi)溫溶解極限值以下(xia),使碳(tan)(tan)不可能與鉻生成鉻的碳(tan)(tan)化物,從而從根(gen)本(ben)上(shang)消除晶界的貧鉻區碳(tan)(tan)的質量分數(shu)在焊縫(feng)金(jin)屬(shu)中小(xiao)于(yu)0.03%時,就能提高焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的抗晶間腐蝕能力。
綜上所述(shu)(shu),為了使焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)中有(you)恰當的(de)合金(jin)元素(su)種類和(he)數量,只有(you)從焊(han)(han)(han)接材(cai)料著手,選擇滿足上述(shu)(shu)冶金(jin)因素(su)條(tiao)(tiao)件的(de)焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)、焊(han)(han)(han)絲及焊(han)(han)(han)劑,才能(neng)使焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)達到抗(kang)晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)目(mu)的(de)。對于不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接結構,鋼(gang)材(cai)也應達到此要求。這(zhe)樣,整個(ge)焊(han)(han)(han)接構件才算是具備(bei)了抗(kang)晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)良好(hao)性能(neng)。