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,防止不銹鋼(gang)焊接(jie)接頭產生晶間腐蝕的措施主要有以下幾點:
一、防(fang)止焊接(jie)接(jie)頭產(chan)生晶(jing)間(jian)腐蝕的工藝措施
1. 首先要選用適當的焊接方法
使它(ta)輸(shu)入(ru)焊(han)(han)(han)接熔池(chi)的(de)(de)(de)熱量(liang)最小,讓焊(han)(han)(han)接接頭盡(jin)可能地縮(suo)短在敏化(hua)溫度(du)(du)區段(duan)下的(de)(de)(de)停留時間,減(jian)低危(wei)險溫度(du)(du)對它(ta)的(de)(de)(de)影(ying)響。。對于薄件(jian)、小型(xing)且(qie)有規(gui)則的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接接頭,選(xuan)用(yong)(yong)(yong)高能量(liang)的(de)(de)(de)真空電(dian)子(zi)束焊(han)(han)(han)、激光焊(han)(han)(han)或(huo)等離子(zi)弧焊(han)(han)(han)最為有利;對于中等厚度(du)(du)板材的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng),可采用(yong)(yong)(yong)熔化(hua)極自動或(huo)半自動氣體保護焊(han)(han)(han)來施焊(han)(han)(han);而大(da)厚度(du)(du)板材的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接選(xuan)用(yong)(yong)(yong)埋弧焊(han)(han)(han)較為理想;不宜應用(yong)(yong)(yong)氣焊(han)(han)(han),鎢極氬弧焊(han)(han)(han)不夠理想,焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)為常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接方法(fa)。
2. 焊(han)接參數制訂(ding)的原(yuan)則
以(yi)在焊接熔池停留時間最短(duan)為宗旨,在保證焊縫質量的(de)前提下,用小的(de)焊接電流、最快的(de)焊接速(su)度,來達到這一目的(de)。
3. 操作方面(mian):
①. 盡量(liang)采用(yong)窄焊(han)縫(feng),多道(dao)多層焊(han),每一道(dao)焊(han)縫(feng)或(huo)每一層焊(han)縫(feng)后,要等焊(han)接(jie)處冷卻到室溫再進行次一道(dao)或(huo)次一層焊(han)。
②. 在(zai)施焊過程(cheng)中(zhong)不允(yun)許焊接材料在(zai)熔池中(zhong)擺(bai)動來(lai)增高熔池的溫度(du)和冷卻時間。
③. 對于管(guan)壁較厚而管(guan)徑又(you)小的爐(lu)管(guan)來說,首先用(yong)氬弧焊(han)(han)進(jin)行打底焊(han)(han),可(ke)以不(bu)加填(tian)充材料進(jin)行熔焊(han)(han),在可(ke)能的條件下管(guan)內可(ke)通氬氣保護。一來保護焊(han)(han)接熔池不(bu)易氧化,二(er)來又(you)可(ke)以加快焊(han)(han)縫冷卻(que),同時也有利于背面焊(han)(han)縫成形。
④. 對(dui)于接觸腐蝕介(jie)質的焊(han)縫(feng),在有條(tiao)件的情況下一定(ding)要(yao)最后施(shi)焊(han),以減少接觸介(jie)質的焊(han)縫(feng)的受熱次數。
4. 強制焊(han)接區快(kuai)速冷(leng)卻
對于有規則的(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng),在可(ke)(ke)(ke)能條件下,焊(han)縫(feng)(feng)背面(mian)(mian)可(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)純(chun)銅墊,在純(chun)銅墊上可(ke)(ke)(ke)以(yi)通水或通保護(hu)氣。這樣,焊(han)縫(feng)(feng)在惰性氣體(ti)保護(hu)下凝固(gu),成形美觀,且少受氧化,同時又加(jia)快冷卻。對于不(bu)規則的(de)(de)(de)長(chang)焊(han)縫(feng)(feng),可(ke)(ke)(ke)以(yi)一面(mian)(mian)施焊(han)一面(mian)(mian)用(yong)(yong)冷水澆焊(han)縫(feng)(feng),以(yi)水不(bu)侵入(ru)焊(han)接熔池(chi)為(wei)準,用(yong)(yong)這種方(fang)法同樣也可(ke)(ke)(ke)起(qi)到減(jian)少晶間腐蝕傾(qing)向的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。將一些小而輕的(de)(de)(de)18-8型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)件,焊(han)好后立即投(tou)入(ru)水中冷卻,至今尚(shang)未發現有裂(lie)紋(wen)傾(qing)向。
5. 進行穩定(ding)化處理(li)(li)或固(gu)溶處理(li)(li)
這是行之有效(xiao)的方法,即(ji)焊后將整個焊接構件進行整體上述熱處(chu)理(li),可以減少或避免晶間腐(fu)蝕傾(qing)向。
二、防止(zhi)焊縫(feng)晶(jing)間腐蝕的冶金措施
1. 使焊(han)縫(feng)金屬具有(you)奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相組(zu)織,其鐵素體(ti)的體(ti)積分數(shu)應超過3%~5%,直至12%。在此范圍,不僅能(neng)(neng)提高(gao)焊(han)縫(feng)金屬抗(kang)晶間腐蝕能(neng)(neng)力(li)和抗(kang)應力(li)腐蝕能(neng)(neng)力(li),同時還能(neng)(neng)提高(gao)焊(han)縫(feng)金屬抗(kang)熱裂紋性(xing)能(neng)(neng)。不過對(dui)于高(gao)溫下服役(yi)的焊(han)接接頭而言,鐵素體(ti)含量增多可導致σ相脆化的危險性(xing)上升。
2. 在焊(han)縫金屬(shu)中滲(shen)入(ru)比鉻(ge)更容易與碳(tan)結(jie)合的(de)穩定化(hua)元素,如鈦(tai)(tai)、鈮(ni)、鉭和鋯(gao)等。一般認為(wei)鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)5時(shi),才(cai)(cai)(cai)能(neng)提(ti)高抗晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)能(neng)力。而試(shi)驗結(jie)果認為(wei)鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)或等于(yu)6.7時(shi),才(cai)(cai)(cai)有明顯的(de)效果;鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)7.8時(shi),才(cai)(cai)(cai)能(neng)徹底地(di)改善(shan)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)傾(qing)向。這是由于(yu)鈦(tai)(tai)能(neng)充分地(di)將碳(tan)化(hua)鉻(ge)中的(de)鉻(ge)置換出來,消除了(le)(le)晶界的(de)貧鉻(ge)地(di)帶,從而改善(shan)了(le)(le)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性。
3. 最大限度地降低(di)焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)的碳含量(liang),達到(dao)低(di)于(yu)碳在18-8型不銹鋼中(zhong)室溫(wen)溶解極限值(zhi)以(yi)下(xia),使碳不可能與(yu)鉻(ge)生成鉻(ge)的碳化(hua)物,從而從根本(ben)上消(xiao)除(chu)晶(jing)(jing)界的貧鉻(ge)區碳的質量(liang)分數在焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)小于(yu)0.03%時,就能提高(gao)焊縫(feng)金(jin)屬的抗(kang)晶(jing)(jing)間(jian)腐蝕能力。
綜上所(suo)述(shu),為了使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬中有(you)恰當的合金(jin)元素種類和(he)數量(liang),只(zhi)有(you)從(cong)焊(han)(han)接材料著手,選擇滿足(zu)上述(shu)冶(ye)金(jin)因(yin)素條件的焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲(si)及焊(han)(han)劑,才能使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬達到(dao)抗晶間腐蝕(shi)的目的。對于不銹鋼(gang)焊(han)(han)接結構(gou),鋼(gang)材也應達到(dao)此要求。這樣,整個(ge)焊(han)(han)接構(gou)件才算(suan)是具備了抗晶間腐蝕(shi)的良好性能。