晶間腐蝕是一種危險的破壞形式。18-8型奧氏體不銹鋼管焊接接頭一般有3個部位會出現晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)現象，如圖3-5所示。值得注意的是，在同一個接頭上并不能同時看到3種晶間腐蝕區，這取決于鋼的成分。
一、焊縫區晶間(jian)腐蝕
焊(han)縫金屬產生晶間(jian)腐蝕(shi)一般有(you)兩種情況：一是(shi)在(zai)焊(han)態（即焊(han)后未(wei)經熱處(chu)理的(de)狀(zhuang)態），已有(you)鉻的(de)碳(tan)化物的(de)沉淀，因(yin)而形成貧(pin)鉻層(ceng)，它容易出現在(zai)焊(han)接線能量(liang)過(guo)大(da)或(huo)多層(ceng)焊(han)的(de)條件下；二(er)是(shi)在(zai)焊(han)態具有(you)較(jiao)好的(de)耐蝕(shi)性(xing)，如果焊(han)后經受(shou)了敏化加(jia)熱的(de)條件，同樣(yang)產生晶間(jian)腐蝕(shi)傾向。
在(zai)一般(ban)情況下，焊縫金屬中碳(tan)含量(liang)對晶(jing)間腐蝕作(zuo)用相當大(da)。碳(tan)含量(liang)越(yue)高，晶(jing)間腐蝕傾向越(yue)大(da)。因(yin)此為了防止晶(jing)間腐蝕應盡(jin)量(liang)降低碳(tan)含量(liang)，常(chang)用超(chao)低碳(tan)焊條或焊絲。
除盡量(liang)降低焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)碳(tan)含(han)(han)量(liang)之外(wai)，還(huan)可以向(xiang)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)添加一(yi)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定化元素(su)，如(ru)鈦、鈮等(deng)，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)碳(tan)含(han)(han)量(liang)越高時，添加穩(wen)定化元素(su)數量(liang)相應越多(duo)。因為穩(wen)定化元素(su)鈦或(huo)鈮對氮也有很大的(de)(de)(de)(de)親(qin)和力(li)，在焊(han)(han)縫中(zhong)不(bu)僅(jin)與(yu)碳(tan)結合，也可與(yu)氮結合，鈦或(huo)鈮的(de)(de)(de)(de)數量(liang)適量(liang)時能夠穩(wen)定地固定碳(tan)。研究表明：18-8Ti鋼及其焊(han)(han)接接頭，通過(guo)GB/T 4334標準中(zhong)的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)方法X法、T法及陽極(ji)法試驗(yan)，當(dang)鈦含(han)(han)量(liang)下限符合wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時耐腐蝕性能最好。
通常調整焊縫金屬組織，同樣可以改善焊縫金屬抗晶間腐蝕能力。單相奧氏體組織的焊縫金屬具有方向性強的柱狀晶特征，經敏化處理后，如果出現貧鉻層可以貫穿于晶粒之間而能構成腐蝕介質的集中通道，因而具有較大的晶間腐蝕傾向，如圖3-6所示。若焊縫為γ＋δ雙相組織時，樹枝晶被打散，對腐蝕介質不能構成集中的腐蝕通道，可以降低晶間腐蝕傾向。另外δ相的鉻、碳化鉻含量高，可以優先在8相內部邊緣沉淀，而不致在γ晶粒的晶界形成貧鉻層，因此有δ相存在是有利的。
綜上所述，對于奧氏體不銹鋼管焊縫金屬，8相的數量為4％～12％比較適宜。實踐證明，5％左右的δ相可以獲得比較滿意的抗晶間腐蝕性能。
二、母(mu)材上敏(min)化區晶間腐蝕
母材上(shang)敏化(hua)區(qu)(qu)（450～850℃）晶間腐蝕(shi)的(de)(de)原因，如同焊(han)縫金屬(shu)晶間腐蝕(shi)，在母材不含(han)(han)穩定化(hua)元素(su)或碳含(han)(han)量較(jiao)高時(shi)，經過(guo)(guo)焊(han)接(jie)熱(re)(re)循環(huan)的(de)(de)作用(yong)，有敏化(hua)區(qu)(qu)產生，但熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)敏化(hua)區(qu)(qu)溫度范圍是600～1000℃。這是因為焊(han)接(jie)是一(yi)個(ge)快速的(de)(de)連續加熱(re)(re)過(guo)(guo)程，而鉻碳化(hua)物(wu)的(de)(de)沉淀是一(yi)個(ge)擴散過(guo)(guo)程，這樣就需要有足夠(gou)的(de)(de)時(shi)間才能充分(fen)進行擴散，所以焊(han)接(jie)時(shi)鉻碳化(hua)物(wu)的(de)(de)沉淀析出必然需要較(jiao)大的(de)(de)過(guo)(guo)熱(re)(re)度。
因此，為(wei)防止(zhi)在母材(cai)上(shang)產生敏化區(qu)腐蝕(shi)，選(xuan)材(cai)料時(shi)，盡量(liang)降低鋼(gang)的(de)碳(tan)含量(liang)或(huo)選(xuan)含有(you)適量(liang)的(de)穩定化元素的(de)材(cai)料。制定工藝時(shi)，盡量(liang)減少熱影響區(qu)處于敏化溫(wen)度區(qu)間(jian)的(de)時(shi)間(jian)、即采用小的(de)焊(han)接線能量(liang)或(huo)強制冷(leng)卻(que)，以加(jia)快冷(leng)卻(que)速(su)度。
三、刀蝕
刀(dao)(dao)蝕(shi)與焊縫金屬晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)產生條件(jian)不同，刀(dao)(dao)蝕(shi)只發生在(zai)含(han)穩定化元素的(de)奧氏體不銹鋼管接頭的(de)過熱區(qu)中，并(bing)且緊鄰焊縫（含(han)熔合區(qu)），腐蝕(shi)區(qu)寬度最大可(ke)達1.0～1.5mm，具(ju)有晶(jing)間(jian)(jian)破壞(huai)性(xing)質。
超低碳奧氏體不銹鋼一般無刀蝕現象。刀蝕是焊接接頭出現的一種特殊形式的晶間腐蝕，也是和鉻的碳化物（M23C6）的沉淀有密切關系的。如圖3-7所示，從整個熱影響區碳化物分布情況看，發生刀蝕的部位正是M23C6（Cr23C6）沉淀最顯著的部位。其產生原因應從高溫過熱和中溫敏化兩個順序作用的熱過程所引起的變化來分析。
奧氏體鋼供(gong)貨狀態一般為(wei)固溶(rong)(rong)處理(li)。以(yi)碳(tan)含量(liang)小(xiao)于0.08％的(de)18-8Ti鋼為(wei)例，一般經1050～1150℃水淬固溶(rong)(rong)。這種鋼中少(shao)部(bu)(bu)分碳(tan)（約(yue)0.02％）和極少(shao)量(liang)的(de)鈦溶(rong)(rong)入(ru)固溶(rong)(rong)體，其(qi)余(yu)大部(bu)(bu)分碳(tan)與(yu)鈦結合(he)成(cheng)(cheng)為(wei)游離的(de)TiC，因為(wei)溫度(du)(du)在(zai)1150℃以(yi)下時TiC在(zai)鋼中的(de)溶(rong)(rong)解度(du)(du)是很小(xiao)的(de)，如圖3-8所示，若有少(shao)數碳(tan)同鉻結合(he)成(cheng)(cheng)Cr23C6時，在(zai)固溶(rong)(rong)處理(li)時必須(xu)全(quan)部(bu)(bu)溶(rong)(rong)入(ru)固溶(rong)(rong)體。但是焊接時，在(zai)溫度(du)(du)超過1200℃的(de)過熱區(qu)中，首先TiC可以(yi)不斷地向奧氏體中溶解而形成固溶體。峰值溫度越高，TiC的固溶量越多。這時在過熱區中只有少量大塊的TiC和TiN不能發生固溶，TiC溶解時，分離出來的碳原子將插入到奧氏體點陣間隙中，而鈦則占據奧氏體點陣節點的空缺位置。隨后冷卻時，由于高溫下碳原子極為活躍，比鈦的擴散能力強，碳原子將趨向奧氏體晶粒邊界擴散移動，鈦則來不及擴散而仍保留在奧氏體點陣節點上。因此，碳析出后集中于晶界附近成為過飽和狀態。若隨后再經450～850℃中溫敏化加熱，碳原子可以優先以很快的速度向晶粒邊界擴散，使晶界更富集碳。此時，鉻的擴散雖不如碳快，但比鈦的擴散要快，因而易于在晶界附近形成鉻化物Cr23C6的沉淀。TiC固溶量越多的部位，Cr23C6的沉淀量越大，這個部位的晶間腐蝕傾向顯得越嚴重。即刀蝕區和鉻碳化物Cr23C6的沉淀分布是一致的，因而表面為近縫區刀狀腐蝕。由此可見，高溫過熱和中溫敏化的敏化順序加熱是產生刀蝕的必要條件。
為防止產(chan)(chan)生刀(dao)(dao)蝕，通(tong)常采用(yong)超低碳(tan)不(bu)銹鋼。有穩定(ding)化元(yuan)素的(de)不(bu)銹鋼管，碳(tan)含(han)量應小于0.06％。在焊接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝上，要減少近縫區過熱(re)，要避免焊接(jie)(jie)(jie)時(shi)產(chan)(chan)生中(zhong)溫敏(min)化的(de)加(jia)熱(re)作用(yong)。如(ru)面向腐蝕介質的(de)焊縫最后焊接(jie)(jie)(jie)，盡可(ke)(ke)能避免交叉焊縫，減少焊縫的(de)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)等。雙面焊縫中(zhong)接(jie)(jie)(jie)觸腐蝕介質的(de)第1面焊縫無法安排在最后焊接(jie)(jie)(jie)時(shi)，應調整焊縫尺寸(cun)形狀及(ji)焊接(jie)(jie)(jie)規范；使第2面焊縫產(chan)(chan)生的(de)敏(min)化溫度區（600～1000℃）不(bu)落在第1面焊縫的(de)過熱(re)區上，如(ru)圖(tu)3-9（a）所示，否則，出現如(ru)圖(tu)3-9（b）的(de)情況(kuang)時(shi)就會產(chan)(chan)生刀(dao)(dao)蝕。也(ye)可(ke)(ke)應用(yong)焊后穩定(ding)化處理改善抗刀(dao)(dao)蝕。
