超高純度鐵素體不(bu)銹鋼管(guan)及其焊接接頭有產生晶間腐蝕的傾向,其腐蝕機理與奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕一樣,仍可以用公認的貧鉻理論來解釋。熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管(008Cr27Mo)晶間腐蝕率的影響見表4-8。從表中可知:該鋼從1100℃水淬與普通高鉻鐵素體不銹鋼管不同,腐蝕率很低,不產生晶間腐蝕,晶界上沒有高鉻鐵、氮化物析出;而在1100℃空冷的,腐蝕率很高,晶界上析出大量的高鉻碳和氮化物,有晶間腐蝕。經1100℃×30min水淬,然后分別進行15min保溫和900min的水淬的試件,晶界上均有高鉻碳、氮化物析出,但腐蝕率比1100℃空冷的試樣低,且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氮化物與晶間腐蝕沒有相對關系。腐蝕介質為硫酸鐵-硫酸溶液。
無論普通純度高鉻鐵素(su)體型不銹(xiu)鋼(gang),還是超高純度的(de)鐵素(su)體型不銹(xiu)鋼(gang),其焊接接頭(tou)的(de)晶間腐蝕傾向都與其合(he)金元素(su)的(de)含量有關。
選用與(yu)母材金屬(shu)(shu)化(hua)學成分相同或不同的(de)焊(han)接材料焊(han)接時,要嚴格保(bao)護好焊(han)接熔池,防止空氣中氮(dan)氣侵(qin)入(ru)熔池,以免增(zeng)加(jia)焊(han)縫金屬(shu)(shu)中C、N、O的(de)含量,導致晶間腐蝕的(de)產生(sheng)。
選用與母(mu)材金屬化學(xue)成分不同(tong)的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料焊(han)接(jie)(jie)時,要嚴格(ge)控制焊(han)接(jie)(jie)材料中的(de)碳、氮含量(liang)和提高鉻(ge)元素含量(liang),以提高焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)抗腐蝕能(neng)力。
超高純度鐵素體不銹鋼管熔焊(han)的(de)方法(fa)有氬弧(hu)(hu)焊(han)、等離子(zi)弧(hu)(hu)焊(han)和(he)真空電子(zi)束焊(han)。采(cai)用這(zhe)些焊(han)接(jie)方法(fa)主要目的(de)是使焊(han)接(jie)熔池(chi)能得到良好的(de)保護,使焊(han)接(jie)熔池(chi)表面不受污染(ran)。
采取的工藝(yi)措施如下(xia):
1)增加熔池保護(如采用雙層氣體保護),用氣體透鏡,增大噴嘴直徑,適當增大氬(ya)氣流量;或者(zhe)采取在焊(han)槍后面加保護氣罩的(de)(de)辦法(fa),延長焊(han)接熔池的(de)(de)保護時(shi)間。
2)焊接(jie)(jie)時要(yao)采(cai)用(yong)提前送氬(ya)氣(qi),滯后停(ting)氣(qi)的焊接(jie)(jie)設(she)備(bei),使焊縫始、末端均在有效氣(qi)體保護范圍內(nei)。
3)提(ti)高(gao)(gao)(gao)氬氣(qi)純(chun)度(du),用(yong)高(gao)(gao)(gao)純(chun)度(du)氬氣(qi)進行施焊(han),以減(jian)少氮和(he)氧的含量,提(ti)高(gao)(gao)(gao)焊(han)縫金(jin)屬的凈化程度(du)。
4)提高(gao)焊工(gong)操作(zuo)技(ji)能,填(tian)充焊絲時(shi)不允許焊絲始、末端離開保護(hu)區(qu)。
5)焊縫背(bei)面要通氬氣(qi)保護,最好采用(yong)通氬氣(qi)的銅(tong)墊(dian)板(ban),以減少過熱(re),增加(jia)冷卻速度(du)。
6)盡(jin)量(liang)減少(shao)熱(re)輸(shu)入,多(duo)層焊(han)時控制層間(jian)溫度(du)低(di)于100℃。