通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶間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(ti)不(bu)銹鋼的(de)晶(jing)間腐蝕,可能由于焊(han)(han)接工藝制定(ding)的(de)不(bu)合適或(huo)焊(han)(han)接材料選(xuan)擇的(de)不(bu)合理(焊(han)(han)接材料的(de)選(xuan)擇,已在第三章介(jie)紹了,這里不(bu)再介(jie)紹)而(er)發(fa)生(sheng)(sheng),就焊(han)(han)接接頭來說,可能會產生(sheng)(sheng)焊(han)(han)縫(feng)的(de)晶(jing)間腐蝕、熱(re)影響(xiang)區中溫敏(min)化(hua)區(600~1000℃)的(de)晶(jing)間腐蝕和熱(re)影響(xiang)區過熱(re)區的(de)“刀蝕”。


1. 焊(han)縫(feng)的晶(jing)間腐蝕


  普通奧氏體不銹鋼在多層焊(han)(han)(han)時(shi)(shi),后一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)熱影(ying)響區(qu)正是(shi)(shi)前一(yi)道(dao)焊(han)(han)(han)縫(feng)的焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬。當(dang)此“熱影(ying)響區(qu)”達到敏化(hua)溫度的區(qu)域,在晶(jing)(jing)界(jie)上(shang)容易析出鉻的碳(tan)化(hua)物,形成貧鉻的晶(jing)(jing)粒邊界(jie),這(zhe)個區(qu)域與腐(fu)(fu)蝕(shi)介質接(jie)(jie)(jie)觸時(shi)(shi),則會產生晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。防止焊(han)(han)(han)縫(feng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)最直(zhi)接(jie)(jie)(jie)有(you)效(xiao)的辦(ban)法是(shi)(shi)選(xuan)(xuan)擇耐(nai)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)(liao)。目前最常用(yong)的是(shi)(shi)超(chao)低碳(tan)、含(han)(han)鈮(或鈦)穩定化(hua)元素(su)和(he)含(han)(han)有(you)少量(liang)(liang)鐵素(su)體(一(yi)般要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)鐵素(su)體含(han)(han)量(liang)(liang)為4%~12%)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)(liao)。根(gen)據母材和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)環境的不同,也(ye)可選(xuan)(xuan)擇同時(shi)(shi)滿足(zu)上(shang)述三種要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)的材料(liao)(liao)(如E347L焊(han)(han)(han)條(tiao))。在焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝上(shang),要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)控制層間(jian)溫度,一(yi)般低于150℃,采用(yong)小(xiao)線能(neng)量(liang)(liang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法和(he)工藝措施可以減(jian)小(xiao)敏化(hua)溫度區(qu)域,防止晶(jing)(jing)粒長大和(he)碳(tan)化(hua)物的析出,以減(jian)小(xiao)焊(han)(han)(han)縫(feng)晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾(qing)向。


2. 熱(re)影響區中溫敏(min)化區的晶間腐蝕(shi)


  無(wu)論是單(dan)道焊(han)縫還是多道焊(han)縫,熱影(ying)響(xiang)區(qu)內的(de)(de)(de)敏化區(qu)總(zong)是存(cun)在的(de)(de)(de),這就存(cun)在著(zhu)晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)。在焊(han)接工(gong)藝上,選擇線能(neng)量較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)焊(han)接方(fang)法(fa),或盡(jin)可(ke)能(neng)降低(di)焊(han)接規范,控(kong)制(zhi)層間(jian)溫(wen)度,加快冷卻速度,使敏化溫(wen)度區(qu)間(jian)停留時間(jian)盡(jin)可(ke)能(neng)縮短,減(jian)小熱影(ying)響(xiang)區(qu)敏化區(qu)的(de)(de)(de)寬(kuan)度,從而減(jian)輕晶間(jian)腐(fu)蝕。防止熱影(ying)響(xiang)區(qu)晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)最好辦法(fa)是選用合適的(de)(de)(de)母材,如采用含鈦(tai)、鈮的(de)(de)(de)穩定(ding)化奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼,含一定(ding)數量鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼及超低(di)碳的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼。


3. 刀蝕


  前面已經介紹了“刀蝕(shi)”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(han)縫晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)、熱影響區的(de)敏化(hua)區晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)還(huan)是熱影響區的(de)過熱區“刀蝕(shi)”,材料選擇是最關鍵(jian)、最有效的(de),焊(han)接工(gong)(gong)藝方法(fa)和措施的(de)作用是很有限的(de)。如果工(gong)(gong)件(jian)較小、在(zai)工(gong)(gong)件(jian)材料及結構(gou)允許(xu)的(de)情況下(xia),可(ke)以進行焊(han)后固(gu)熔處(chu)理(li)(即在(zai)1065~1120℃+水(shui)冷或急冷),也是有效防止晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)的(de)方法(fa)。但在(zai)實際生產中(zhong),由于工(gong)(gong)件(jian)大、結構(gou)復雜和其他材料的(de)原因而無法(fa)實現固(gu)熔處(chu)理(li)。