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個部位會出現晶間腐蝕(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(yi)、焊(han)縫區晶間腐(fu)蝕
焊(han)(han)(han)縫金屬產(chan)生(sheng)(sheng)晶間(jian)腐(fu)蝕一(yi)般有(you)兩種情況：一(yi)是在(zai)焊(han)(han)(han)態（即焊(han)(han)(han)后未經熱(re)處理的(de)(de)狀(zhuang)態），已有(you)鉻的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)沉淀，因而形成貧鉻層，它容易出(chu)現在(zai)焊(han)(han)(han)接線(xian)能量過(guo)大或多(duo)層焊(han)(han)(han)的(de)(de)條(tiao)件下；二是在(zai)焊(han)(han)(han)態具有(you)較好的(de)(de)耐蝕性，如果(guo)焊(han)(han)(han)后經受(shou)了敏化(hua)(hua)加熱(re)的(de)(de)條(tiao)件，同樣產(chan)生(sheng)(sheng)晶間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)。
在(zai)一(yi)般情況下(xia)，焊(han)縫金屬中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)含量對晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)作(zuo)用(yong)相當(dang)大。碳(tan)(tan)(tan)含量越(yue)高，晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)傾向越(yue)大。因此為了防止晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)(shi)應盡量降低(di)碳(tan)(tan)(tan)含量，常用(yong)超低(di)碳(tan)(tan)(tan)焊(han)條或焊(han)絲(si)。
除盡量(liang)降低焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)之外，還可(ke)以向焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)添加一(yi)定(ding)(ding)量(liang)的穩(wen)定(ding)(ding)化元素，如鈦(tai)、鈮等，焊縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)越(yue)高時，添加穩(wen)定(ding)(ding)化元素數量(liang)相應(ying)越(yue)多。因(yin)為穩(wen)定(ding)(ding)化元素鈦(tai)或鈮對氮(dan)也有很大(da)的親(qin)和力，在焊縫(feng)中(zhong)不(bu)僅與碳(tan)(tan)結合，也可(ke)與氮(dan)結合，鈦(tai)或鈮的數量(liang)適量(liang)時能(neng)夠穩(wen)定(ding)(ding)地固定(ding)(ding)碳(tan)(tan)。研(yan)究表明：18-8Ti鋼及其焊接接頭，通過GB/T 4334標準(zhun)中(zhong)的試驗方法(fa)(fa)X法(fa)(fa)、T法(fa)(fa)及陽極(ji)法(fa)(fa)試驗，當鈦(tai)含(han)量(liang)下限(xian)符合wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時耐腐蝕性能(neng)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(er)、母材上敏化區晶間腐蝕
母材上敏化區(qu)（450～850℃）晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)原(yuan)因，如同焊(han)縫(feng)金屬(shu)晶間(jian)腐(fu)蝕，在母材不含(han)穩定化元素或(huo)碳含(han)量較(jiao)(jiao)高(gao)時，經過(guo)焊(han)接熱(re)(re)(re)循環的(de)作用(yong)，有(you)敏化區(qu)產生，但熱(re)(re)(re)影響區(qu)的(de)敏化區(qu)溫度范圍是(shi)(shi)600～1000℃。這是(shi)(shi)因為焊(han)接是(shi)(shi)一(yi)個(ge)快速(su)的(de)連續(xu)加熱(re)(re)(re)過(guo)程，而鉻碳化物(wu)(wu)的(de)沉淀是(shi)(shi)一(yi)個(ge)擴散過(guo)程，這樣就需要(yao)有(you)足夠的(de)時間(jian)才能充分(fen)進行(xing)擴散，所以焊(han)接時鉻碳化物(wu)(wu)的(de)沉淀析(xi)出必(bi)然需要(yao)較(jiao)(jiao)大的(de)過(guo)熱(re)(re)(re)度。
因此(ci)，為防止在母材上產生敏化區(qu)腐蝕，選材料時，盡量(liang)(liang)降低鋼的(de)(de)碳含量(liang)(liang)或選含有(you)適量(liang)(liang)的(de)(de)穩定化元素(su)的(de)(de)材料。制(zhi)(zhi)定工藝時，盡量(liang)(liang)減少熱影(ying)響區(qu)處(chu)于(yu)敏化溫(wen)度區(qu)間的(de)(de)時間、即采(cai)用小(xiao)的(de)(de)焊接線能(neng)量(liang)(liang)或強制(zhi)(zhi)冷(leng)卻，以(yi)加快冷(leng)卻速度。
三、刀蝕
刀蝕(shi)與(yu)焊(han)縫(feng)金屬(shu)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)產生(sheng)條件不同(tong)，刀蝕(shi)只發生(sheng)在含(han)穩(wen)定化元(yuan)素的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼管接頭的(de)過熱(re)區(qu)中(zhong)，并(bing)且緊鄰焊(han)縫(feng)（含(han)熔合(he)區(qu)），腐(fu)蝕(shi)區(qu)寬度(du)最(zui)大可(ke)達1.0～1.5mm，具(ju)有晶(jing)間破壞性質。
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(shi)體鋼(gang)供貨狀態一般(ban)為(wei)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)。以碳(tan)(tan)含量小于0.08％的(de)(de)(de)18-8Ti鋼(gang)為(wei)例，一般(ban)經1050～1150℃水(shui)淬固(gu)(gu)溶(rong)(rong)。這種鋼(gang)中(zhong)少部(bu)分碳(tan)(tan)（約0.02％）和極(ji)少量的(de)(de)(de)鈦溶(rong)(rong)入(ru)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體，其余大部(bu)分碳(tan)(tan)與(yu)鈦結(jie)合成為(wei)游(you)離(li)的(de)(de)(de)TiC，因為(wei)溫度(du)在1150℃以下(xia)時(shi)(shi)TiC在鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)度(du)是很小的(de)(de)(de)，如圖3-8所示，若有(you)少數碳(tan)(tan)同鉻(ge)結(jie)合成Cr23C6時(shi)(shi)，在固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)時(shi)(shi)必須(xu)全(quan)部(bu)溶(rong)(rong)入(ru)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體。但(dan)是焊接時(shi)(shi)，在溫度(du)超過(guo)1200℃的(de)(de)(de)過(guo)熱區中(zhong)，首先TiC可以不斷地(di)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(zhi)產生刀蝕(shi)，通(tong)常采用(yong)超低碳(tan)不銹鋼。有穩(wen)(wen)定(ding)化(hua)元素的(de)不銹鋼管，碳(tan)含(han)量應(ying)小于0.06％。在焊(han)(han)接(jie)工藝上，要減(jian)少(shao)近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)過(guo)熱，要避免焊(han)(han)接(jie)時(shi)產生中溫敏(min)化(hua)的(de)加(jia)熱作用(yong)。如面向腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)最(zui)后焊(han)(han)接(jie)，盡可(ke)能避免交(jiao)叉焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)，減(jian)少(shao)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)接(jie)頭(tou)等。雙(shuang)面焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中接(jie)觸腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)的(de)第1面焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)無法(fa)安排在最(zui)后焊(han)(han)接(jie)時(shi)，應(ying)調整焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)尺寸形狀及焊(han)(han)接(jie)規(gui)范；使(shi)第2面焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)產生的(de)敏(min)化(hua)溫度(du)區(qu)（600～1000℃）不落在第1面焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)過(guo)熱區(qu)上，如圖3-9（a）所示，否(fou)則，出現如圖3-9（b）的(de)情(qing)況時(shi)就會產生刀蝕(shi)。也可(ke)應(ying)用(yong)焊(han)(han)后穩(wen)(wen)定(ding)化(hua)處理(li)改善抗刀蝕(shi)。
