通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶間(jian)腐蝕的作用是有限的,因為焊接是要經歷加熱、熔化、凝固、冷卻的過程,無論是焊縫還是熱影響區,必然有一部分區域經過敏化溫度。但選擇合理的焊接工藝,減輕焊接對奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的影響還是有可能的。
奧氏體不(bu)(bu)銹鋼的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi),可(ke)能由于焊接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)制(zhi)定的(de)不(bu)(bu)合適或焊接(jie)(jie)(jie)材(cai)料選(xuan)擇的(de)不(bu)(bu)合理(焊接(jie)(jie)(jie)材(cai)料的(de)選(xuan)擇,已在第三(san)章介紹了,這里不(bu)(bu)再(zai)介紹)而發生,就焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭來說,可(ke)能會產生焊縫(feng)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)、熱影響區中溫(wen)敏化區(600~1000℃)的(de)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)和熱影響區過熱區的(de)“刀蝕(shi)”。
1. 焊縫的晶間腐蝕
普通奧氏體不銹鋼在多層焊(han)(han)(han)(han)時(shi),后一(yi)(yi)道焊(han)(han)(han)(han)縫熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)正是前(qian)(qian)一(yi)(yi)道焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬。當此“熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)”達到敏(min)化(hua)溫(wen)度的(de)(de)(de)區(qu)域,在晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界上(shang)容易析(xi)(xi)出鉻的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物,形成貧鉻的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒邊界,這(zhe)個(ge)區(qu)域與腐蝕介質接(jie)觸時(shi),則會(hui)產生晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕。防(fang)止焊(han)(han)(han)(han)縫晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕最(zui)直接(jie)有效(xiao)的(de)(de)(de)辦法(fa)(fa)是選(xuan)擇(ze)耐晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)。目(mu)前(qian)(qian)最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)是超(chao)低(di)碳(tan)、含鈮(或鈦)穩定化(hua)元素(su)和(he)含有少量鐵(tie)素(su)體(一(yi)(yi)般要(yao)求鐵(tie)素(su)體含量為(wei)4%~12%)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)。根據母材(cai)(cai)和(he)腐蝕環境(jing)的(de)(de)(de)不同,也可(ke)選(xuan)擇(ze)同時(shi)滿足上(shang)述三種要(yao)求的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(如(ru)E347L焊(han)(han)(han)(han)條)。在焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝上(shang),要(yao)求控(kong)制層間(jian)溫(wen)度,一(yi)(yi)般低(di)于150℃,采用(yong)小線能量焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)(fa)和(he)工藝措施可(ke)以減小敏(min)化(hua)溫(wen)度區(qu)域,防(fang)止晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大和(he)碳(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出,以減小焊(han)(han)(han)(han)縫晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)間(jian)腐蝕傾向。
2. 熱影響區中溫敏(min)化區的(de)晶間腐蝕
無(wu)論是(shi)單道焊(han)(han)縫還是(shi)多道焊(han)(han)縫,熱(re)影(ying)響區(qu)內的敏化(hua)(hua)區(qu)總(zong)是(shi)存(cun)在的,這就存(cun)在著晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕的可能。在焊(han)(han)接工藝上,選擇線能量較(jiao)低(di)的焊(han)(han)接方(fang)法,或盡(jin)(jin)可能降低(di)焊(han)(han)接規(gui)范,控(kong)制層(ceng)間(jian)(jian)(jian)(jian)溫度(du),加快(kuai)冷卻速度(du),使敏化(hua)(hua)溫度(du)區(qu)間(jian)(jian)(jian)(jian)停留時間(jian)(jian)(jian)(jian)盡(jin)(jin)可能縮短,減(jian)小熱(re)影(ying)響區(qu)敏化(hua)(hua)區(qu)的寬度(du),從而減(jian)輕晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕。防止熱(re)影(ying)響區(qu)晶間(jian)(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕的最好辦法是(shi)選用合適的母材,如(ru)采用含(han)鈦、鈮的穩定(ding)化(hua)(hua)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),含(han)一定(ding)數量鐵素(su)體(ti)的奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)及超(chao)低(di)碳的奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。
3. 刀蝕(shi)
前面已經介紹了“刀蝕”現象。要削除和降低用鈮和鈦穩定的奧氏體鋼焊接接頭的“刀蝕”危險,有時是很困難的。但在焊接接頭的設計上,可以盡可能不采用交叉焊縫;在焊接順序上,應盡可能使會產生“刀蝕”的一面不要接觸腐蝕介質;采用超低碳奧氏體不銹鋼母材是防止“刀蝕”最有效的辦法。
無論是焊縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕、熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)敏化區(qu)(qu)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕還是熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)過熱(re)區(qu)(qu)“刀(dao)蝕”,材(cai)料(liao)選擇是最關鍵、最有效(xiao)的(de),焊接(jie)工藝(yi)方(fang)法(fa)和(he)措施的(de)作(zuo)用是很有限的(de)。如果(guo)工件(jian)較小、在(zai)(zai)工件(jian)材(cai)料(liao)及結(jie)構允許的(de)情況下(xia),可以進行焊后固熔處理(即在(zai)(zai)1065~1120℃+水冷或(huo)急冷),也是有效(xiao)防止晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)方(fang)法(fa)。但在(zai)(zai)實(shi)際生產中,由于工件(jian)大(da)、結(jie)構復(fu)雜和(he)其(qi)他材(cai)料(liao)的(de)原因而無法(fa)實(shi)現固熔處理。

