超高純度鐵素體不銹鋼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。
無論普通(tong)純度高鉻鐵(tie)素體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang),還是超高純度的鐵(tie)素體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang),其(qi)焊接(jie)接(jie)頭的晶間腐蝕傾向都與其(qi)合金元素的含(han)量有關。
選用(yong)與母材金(jin)屬化(hua)學成分(fen)相同(tong)或不同(tong)的(de)焊(han)(han)接(jie)材料焊(han)(han)接(jie)時,要嚴格保護好焊(han)(han)接(jie)熔(rong)池,防(fang)止空(kong)氣(qi)中氮(dan)氣(qi)侵入熔(rong)池,以免增加(jia)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬中C、N、O的(de)含(han)量(liang),導(dao)致晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)產生。
選用與母(mu)材(cai)金(jin)屬化(hua)學成(cheng)分不(bu)同的焊(han)接材(cai)料焊(han)接時,要嚴(yan)格(ge)控制(zhi)焊(han)接材(cai)料中的碳、氮(dan)含(han)量(liang)和提(ti)高(gao)鉻元素含(han)量(liang),以提(ti)高(gao)焊(han)接接頭抗腐蝕能力(li)。
超高純度(du)鐵素(su)體不(bu)銹鋼管熔焊的(de)方(fang)法有氬弧焊、等離(li)子弧焊和真空電子束焊。采用這些(xie)焊接(jie)方(fang)法主要目的(de)是使焊接(jie)熔池(chi)能得到良(liang)好的(de)保護,使焊接(jie)熔池(chi)表面不(bu)受污(wu)染。
采取(qu)的工藝措施如下:
1)增(zeng)(zeng)加(jia)熔池(chi)保(bao)護(如采(cai)用雙(shuang)層(ceng)氣(qi)體保(bao)護),用氣(qi)體透鏡,增(zeng)(zeng)大噴嘴直徑,適當增(zeng)(zeng)大氬氣(qi)流量;或者采(cai)取在焊(han)槍(qiang)后面加(jia)保(bao)護氣(qi)罩的(de)辦法,延(yan)長焊(han)接熔池(chi)的(de)保(bao)護時間(jian)。
2)焊接(jie)(jie)時要采用提前送氬氣,滯后停氣的焊接(jie)(jie)設備(bei),使焊縫始(shi)、末端均在有效氣體保護(hu)范(fan)圍內(nei)。
3)提高(gao)氬(ya)氣純(chun)度(du),用高(gao)純(chun)度(du)氬(ya)氣進行施焊,以減少氮和氧的含量,提高(gao)焊縫金屬的凈化程(cheng)度(du)。
4)提(ti)高(gao)焊(han)工操作技能,填充焊(han)絲時(shi)不允許焊(han)絲始、末(mo)端離開保(bao)護區(qu)。
5)焊縫背面要(yao)通(tong)(tong)氬氣保護,最(zui)好采用通(tong)(tong)氬氣的銅(tong)墊板,以減少過熱(re),增(zeng)加(jia)冷卻速度(du)。
6)盡量減少熱輸入,多(duo)層焊時控制層間(jian)溫度低于100℃。