通過焊接工藝防止奧氏體不銹鋼晶(jing)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)銹鋼的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕,可(ke)能由于焊(han)(han)接工藝(yi)制定的(de)(de)(de)不(bu)合(he)適或焊(han)(han)接材料(liao)選擇的(de)(de)(de)不(bu)合(he)理(li)(焊(han)(han)接材料(liao)的(de)(de)(de)選擇,已在第三章介紹了(le),這里不(bu)再介紹)而發(fa)生,就焊(han)(han)接接頭來說,可(ke)能會產(chan)生焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕、熱影響區(qu)中(zhong)溫敏化區(qu)(600~1000℃)的(de)(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕和熱影響區(qu)過熱區(qu)的(de)(de)(de)“刀蝕”。
1. 焊縫的晶間腐蝕
普通奧氏體不(bu)銹鋼(gang)在(zai)多層焊(han)(han)(han)(han)(han)時,后一道焊(han)(han)(han)(han)(han)縫熱影響區(qu)(qu)正是(shi)前一道焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬。當此(ci)“熱影響區(qu)(qu)”達到(dao)敏化(hua)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)區(qu)(qu)域(yu),在(zai)晶(jing)(jing)界(jie)上(shang)容易析出鉻的(de)(de)(de)碳化(hua)物,形(xing)成貧鉻的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒邊界(jie),這個區(qu)(qu)域(yu)與腐(fu)(fu)(fu)蝕介質(zhi)接(jie)(jie)(jie)觸時,則(ze)會產生晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕。防(fang)止焊(han)(han)(han)(han)(han)縫晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕最直接(jie)(jie)(jie)有(you)效的(de)(de)(de)辦法(fa)是(shi)選擇(ze)耐晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料。目前最常用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)超低(di)(di)碳、含鈮(或(huo)鈦)穩定(ding)化(hua)元(yuan)素和(he)(he)含有(you)少量鐵素體(一般要求鐵素體含量為4%~12%)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料。根據母材和(he)(he)腐(fu)(fu)(fu)蝕環境(jing)的(de)(de)(de)不(bu)同,也(ye)可選擇(ze)同時滿足上(shang)述三種要求的(de)(de)(de)材料(如E347L焊(han)(han)(han)(han)(han)條)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝上(shang),要求控制層間溫(wen)度(du),一般低(di)(di)于150℃,采(cai)用(yong)小線能(neng)量焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)和(he)(he)工藝措(cuo)施可以減小敏化(hua)溫(wen)度(du)區(qu)(qu)域(yu),防(fang)止晶(jing)(jing)粒長大和(he)(he)碳化(hua)物的(de)(de)(de)析出,以減小焊(han)(han)(han)(han)(han)縫晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)(fu)蝕傾(qing)向。
2. 熱(re)影響區中溫敏化區的(de)晶(jing)間(jian)腐蝕
無論是單道(dao)(dao)焊(han)縫還是多(duo)道(dao)(dao)焊(han)縫,熱(re)影響區(qu)內的(de)(de)(de)敏(min)化(hua)區(qu)總是存在的(de)(de)(de),這就存在著晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)可(ke)能。在焊(han)接工藝上,選(xuan)擇線能量(liang)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)焊(han)接方法(fa),或(huo)盡(jin)可(ke)能降低(di)焊(han)接規范(fan),控制(zhi)層間(jian)溫度,加快(kuai)冷卻速度,使敏(min)化(hua)溫度區(qu)間(jian)停留時(shi)間(jian)盡(jin)可(ke)能縮短,減(jian)小(xiao)熱(re)影響區(qu)敏(min)化(hua)區(qu)的(de)(de)(de)寬度,從而減(jian)輕晶間(jian)腐蝕(shi)。防止熱(re)影響區(qu)晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)最好(hao)辦(ban)法(fa)是選(xuan)用合適的(de)(de)(de)母材,如采(cai)用含鈦、鈮的(de)(de)(de)穩(wen)定化(hua)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang),含一(yi)定數(shu)量(liang)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)及(ji)超低(di)碳的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)。
3. 刀蝕
前面已經介紹了“刀(dao)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(lun)是焊縫(feng)晶間(jian)腐蝕(shi)、熱(re)(re)影(ying)響區(qu)(qu)的(de)(de)敏化區(qu)(qu)晶間(jian)腐蝕(shi)還是熱(re)(re)影(ying)響區(qu)(qu)的(de)(de)過熱(re)(re)區(qu)(qu)“刀蝕(shi)”,材(cai)料選擇是最(zui)關鍵、最(zui)有效的(de)(de),焊接工藝方(fang)法和措施(shi)的(de)(de)作用是很有限的(de)(de)。如果工件較小(xiao)、在(zai)工件材(cai)料及結構(gou)允許的(de)(de)情況下(xia),可以進行焊后(hou)固熔處(chu)理(即在(zai)1065~1120℃+水冷或急冷),也是有效防止晶間(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)方(fang)法。但在(zai)實際生(sheng)產(chan)中,由于工件大、結構(gou)復雜和其他材(cai)料的(de)(de)原因(yin)而無法實現固熔處(chu)理。

