超高純度鐵素體不(bu)銹鋼(gang)管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(pu)通純度高(gao)鉻鐵(tie)素體(ti)型不(bu)銹鋼,還(huan)是超高(gao)純度的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)型不(bu)銹鋼,其焊接接頭的(de)(de)晶間腐蝕傾向都與其合金(jin)元素的(de)(de)含量(liang)有關。
選用與母材金(jin)屬化學(xue)成分相同或不同的(de)焊接材料焊接時,要(yao)嚴格保護好焊接熔池,防止(zhi)空氣中氮氣侵入(ru)熔池,以(yi)免增加焊縫(feng)金(jin)屬中C、N、O的(de)含量,導致晶(jing)間腐蝕的(de)產生(sheng)。
選用(yong)與母材(cai)金屬化(hua)學成分不同的(de)焊接(jie)材(cai)料(liao)焊接(jie)時,要嚴格控制焊接(jie)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)碳、氮含(han)(han)量和提高鉻元素含(han)(han)量,以提高焊接(jie)接(jie)頭抗腐蝕能力。
超高純度鐵素體(ti)不銹鋼管熔焊(han)(han)的方(fang)法有氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)、等離子弧(hu)焊(han)(han)和真(zhen)空電子束(shu)焊(han)(han)。采用這些焊(han)(han)接(jie)方(fang)法主要目的是使(shi)焊(han)(han)接(jie)熔池能得到良好的保護,使(shi)焊(han)(han)接(jie)熔池表面不受(shou)污(wu)染。
采取的工(gong)藝(yi)措施如下(xia):
1)增(zeng)(zeng)加(jia)熔(rong)池保(bao)護(如(ru)采用雙層氣體保(bao)護),用氣體透鏡,增(zeng)(zeng)大噴(pen)嘴直徑,適當增(zeng)(zeng)大氬(ya)氣流量;或者(zhe)采取在焊槍(qiang)后面加(jia)保(bao)護氣罩的辦法,延長(chang)焊接(jie)熔(rong)池的保(bao)護時間。
2)焊(han)接(jie)時(shi)要采用(yong)提前送氬氣,滯后停氣的焊(han)接(jie)設備,使焊(han)縫始、末端均在(zai)有(you)效氣體保護范圍內。
3)提(ti)高(gao)氬氣(qi)純度,用(yong)高(gao)純度氬氣(qi)進行施焊(han),以減少(shao)氮(dan)和氧的含量,提(ti)高(gao)焊(han)縫(feng)金屬的凈(jing)化程(cheng)度。
4)提高焊工操作技能,填充焊絲時不允許焊絲始、末端離開保護區。
5)焊縫背(bei)面要通氬氣保護,最好采用通氬氣的(de)銅墊板,以減少過熱,增加冷(leng)卻速度(du)。
6)盡量(liang)減少熱輸(shu)入,多層(ceng)焊時控制層(ceng)間(jian)溫度低于100℃。