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,防止不銹鋼焊(han)接接頭產生晶(jing)間腐蝕的措施主要有以下幾點:
一、防止焊接接頭產(chan)生晶間腐(fu)蝕的工藝措施
1. 首先要(yao)選用適(shi)當的焊接(jie)方法
使它輸入焊(han)接(jie)熔池的熱(re)量(liang)最(zui)小,讓焊(han)接(jie)接(jie)頭盡(jin)可(ke)能地(di)縮短在敏化(hua)溫度區段下的停留時間,減(jian)低危險溫度對它的影響(xiang)。。對于(yu)薄件、小型(xing)且有規則的焊(han)接(jie)接(jie)頭,選(xuan)用高能量(liang)的真空(kong)電(dian)子束焊(han)、激光焊(han)或等離子弧焊(han)最(zui)為(wei)(wei)有利;對于(yu)中等厚度板(ban)材的焊(han)縫,可(ke)采用熔化(hua)極(ji)自動或半(ban)自動氣體保(bao)護焊(han)來(lai)施焊(han);而大(da)厚度板(ban)材的焊(han)接(jie)選(xuan)用埋弧焊(han)較為(wei)(wei)理想(xiang);不宜應用氣焊(han),鎢極(ji)氬弧焊(han)不夠理想(xiang),焊(han)條電(dian)弧焊(han)為(wei)(wei)常用的焊(han)接(jie)方(fang)法。
2. 焊(han)接參數制訂的原則(ze)
以(yi)在(zai)焊接熔(rong)池停留(liu)時間(jian)最(zui)短為宗旨,在(zai)保證(zheng)焊縫(feng)質量的前提下(xia),用小的焊接電(dian)流、最(zui)快的焊接速(su)度,來達到這一(yi)目的。
3. 操(cao)作方面(mian):
①. 盡量(liang)采用窄(zhai)焊(han)縫,多道(dao)(dao)(dao)多層焊(han),每(mei)一(yi)道(dao)(dao)(dao)焊(han)縫或每(mei)一(yi)層焊(han)縫后,要等焊(han)接處冷卻到室溫再(zai)進(jin)行次一(yi)道(dao)(dao)(dao)或次一(yi)層焊(han)。
②. 在施(shi)焊(han)過程中不允(yun)許焊(han)接材料在熔池中擺動來增高熔池的(de)溫度和(he)冷卻時(shi)間。
③. 對(dui)于管(guan)(guan)壁較厚而管(guan)(guan)徑又小的爐管(guan)(guan)來說,首先用氬弧焊進行打底(di)焊,可(ke)以不(bu)加填充(chong)材料進行熔焊,在可(ke)能的條(tiao)件下(xia)管(guan)(guan)內可(ke)通氬氣(qi)保護(hu)。一來保護(hu)焊接熔池不(bu)易氧化(hua),二來又可(ke)以加快(kuai)焊縫冷(leng)卻,同時也有利于背面焊縫成形(xing)。
④. 對于接觸(chu)腐(fu)蝕介(jie)質的(de)焊縫,在有(you)條(tiao)件的(de)情(qing)況下一定要(yao)最后施焊,以減少接觸(chu)介(jie)質的(de)焊縫的(de)受熱(re)次(ci)數。
4. 強制焊(han)接區快速冷卻
對于有(you)(you)規則(ze)的焊(han)縫(feng)(feng),在(zai)可能條件(jian)下(xia),焊(han)縫(feng)(feng)背(bei)面可用(yong)純(chun)銅墊,在(zai)純(chun)銅墊上(shang)可以通水(shui)或通保護氣(qi)。這樣(yang),焊(han)縫(feng)(feng)在(zai)惰(duo)性氣(qi)體保護下(xia)凝固,成形美(mei)觀,且少受氧化(hua),同時又(you)加快冷(leng)卻。對于不(bu)規則(ze)的長焊(han)縫(feng)(feng),可以一面施(shi)焊(han)一面用(yong)冷(leng)水(shui)澆焊(han)縫(feng)(feng),以水(shui)不(bu)侵入焊(han)接熔(rong)池為準,用(yong)這種方(fang)法同樣(yang)也可起到減少晶間腐(fu)蝕傾向(xiang)的作用(yong)。將一些小而輕的18-8型(xing)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)件(jian),焊(han)好后立即投入水(shui)中冷(leng)卻,至今尚(shang)未發(fa)現有(you)(you)裂紋(wen)傾向(xiang)。
5. 進行穩定(ding)化處(chu)(chu)理(li)或(huo)固溶處(chu)(chu)理(li)
這是行之(zhi)有(you)效的方法,即焊(han)后將整個焊(han)接(jie)構件進(jin)行整體上述熱處理,可(ke)以減少或(huo)避免(mian)晶(jing)間腐(fu)蝕傾向。
二、防止(zhi)焊縫晶間(jian)腐蝕的(de)冶(ye)金措(cuo)施
1. 使焊縫(feng)金屬具有奧(ao)氏體-鐵(tie)素(su)體雙相(xiang)組織,其鐵(tie)素(su)體的(de)體積(ji)分(fen)數應超過3%~5%,直至12%。在此(ci)范(fan)圍,不僅能(neng)提(ti)(ti)高(gao)焊縫(feng)金屬抗(kang)晶間腐蝕能(neng)力(li)和抗(kang)應力(li)腐蝕能(neng)力(li),同時還能(neng)提(ti)(ti)高(gao)焊縫(feng)金屬抗(kang)熱裂紋性能(neng)。不過對于高(gao)溫下服(fu)役(yi)的(de)焊接接頭(tou)而(er)言(yan),鐵(tie)素(su)體含量增(zeng)多可導致σ相(xiang)脆(cui)化(hua)的(de)危險性上升。
2. 在焊縫金屬中滲入(ru)比(bi)(bi)鉻(ge)更容(rong)易與碳結合的穩定化元素,如鈦、鈮、鉭和鋯等。一(yi)般認為(wei)鈦碳比(bi)(bi)大于5時,才能(neng)提(ti)高抗晶間腐蝕的能(neng)力。而試驗結果認為(wei)鈦碳比(bi)(bi)大于或(huo)等于6.7時,才有明顯的效(xiao)果;鈦碳比(bi)(bi)大于7.8時,才能(neng)徹底地(di)改(gai)善晶間腐蝕的傾向。這(zhe)是由(you)于鈦能(neng)充(chong)分(fen)地(di)將碳化鉻(ge)中的鉻(ge)置換出來(lai),消除了晶界的貧鉻(ge)地(di)帶,從而改(gai)善了耐蝕性。
3. 最(zui)大限(xian)度地降(jiang)低(di)焊縫(feng)(feng)金屬中的(de)碳(tan)含量,達到低(di)于碳(tan)在18-8型不銹(xiu)鋼中室溫溶解極限(xian)值以下,使碳(tan)不可能(neng)與鉻生(sheng)成鉻的(de)碳(tan)化物(wu),從而從根本上消除晶界的(de)貧鉻區碳(tan)的(de)質量分數(shu)在焊縫(feng)(feng)金屬中小于0.03%時,就能(neng)提(ti)高焊縫(feng)(feng)金屬的(de)抗(kang)晶間腐(fu)蝕(shi)能(neng)力。
綜上所述(shu),為(wei)了使焊(han)(han)縫金屬中有恰當的(de)合(he)金元素(su)種(zhong)類和數量,只有從焊(han)(han)接材(cai)料著手,選擇滿足上述(shu)冶金因素(su)條件的(de)焊(han)(han)條、焊(han)(han)絲及焊(han)(han)劑,才能使焊(han)(han)縫金屬達到(dao)抗晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)目的(de)。對于(yu)不銹鋼(gang)焊(han)(han)接結構,鋼(gang)材(cai)也應達到(dao)此要(yao)求。這樣,整個焊(han)(han)接構件才算是具備了抗晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)良(liang)好性能。