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。


奧氏體不(bu)(bu)銹鋼的晶間(jian)腐(fu)蝕(shi),可能由于焊接(jie)工(gong)藝(yi)制(zhi)定的不(bu)(bu)合適(shi)或焊接(jie)材(cai)料(liao)選擇的不(bu)(bu)合理(li)(焊接(jie)材(cai)料(liao)的選擇,已在第三(san)章介紹(shao)了,這里不(bu)(bu)再介紹(shao))而(er)發生,就(jiu)焊接(jie)接(jie)頭來(lai)說,可能會產生焊縫(feng)的晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)、熱(re)影響(xiang)區中(zhong)溫敏化區(600~1000℃)的晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)和熱(re)影響(xiang)區過熱(re)區的“刀(dao)蝕(shi)”。


1. 焊縫的晶間(jian)腐蝕


  普通奧氏體不銹鋼在多(duo)層(ceng)焊(han)(han)時,后一(yi)(yi)道焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熱影響(xiang)區正是前一(yi)(yi)道焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬。當此“熱影響(xiang)區”達到敏化(hua)(hua)溫(wen)度的(de)(de)(de)區域,在晶界(jie)上(shang)容(rong)易析出鉻(ge)的(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)物,形成貧鉻(ge)的(de)(de)(de)晶粒(li)邊(bian)界(jie),這個區域與(yu)腐(fu)(fu)(fu)蝕介質接(jie)(jie)觸(chu)時,則(ze)會產(chan)生晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕。防(fang)(fang)止(zhi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕最直接(jie)(jie)有效的(de)(de)(de)辦法(fa)(fa)是選(xuan)(xuan)擇(ze)耐晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。目前最常用的(de)(de)(de)是超低碳、含鈮(或鈦)穩定(ding)化(hua)(hua)元素和(he)含有少量(liang)(liang)鐵(tie)素體(一(yi)(yi)般(ban)要(yao)求鐵(tie)素體含量(liang)(liang)為4%~12%)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。根據母(mu)材和(he)腐(fu)(fu)(fu)蝕環(huan)境的(de)(de)(de)不同,也可選(xuan)(xuan)擇(ze)同時滿(man)足上(shang)述三種(zhong)要(yao)求的(de)(de)(de)材料(liao)(如E347L焊(han)(han)條)。在焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)上(shang),要(yao)求控制層(ceng)間溫(wen)度,一(yi)(yi)般(ban)低于150℃,采用小線能(neng)量(liang)(liang)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)(fa)和(he)工(gong)藝(yi)措(cuo)施可以減小敏化(hua)(hua)溫(wen)度區域,防(fang)(fang)止(zhi)晶粒(li)長(chang)大和(he)碳化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)析出,以減小焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕傾向。


2. 熱影響區(qu)(qu)中溫敏(min)化區(qu)(qu)的晶(jing)間腐蝕


  無論是(shi)單(dan)道(dao)焊縫(feng)還是(shi)多道(dao)焊縫(feng),熱影(ying)響區內的(de)(de)敏化(hua)(hua)區總(zong)是(shi)存在的(de)(de),這就存在著晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)可能。在焊接工(gong)藝上(shang),選擇(ze)線能量較低的(de)(de)焊接方法,或盡可能降(jiang)低焊接規(gui)范(fan),控制(zhi)層間(jian)(jian)溫度,加快(kuai)冷卻速度,使(shi)敏化(hua)(hua)溫度區間(jian)(jian)停留時間(jian)(jian)盡可能縮短(duan),減小熱影(ying)響區敏化(hua)(hua)區的(de)(de)寬度,從(cong)而減輕(qing)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)。防止熱影(ying)響區晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)的(de)(de)最好辦法是(shi)選用合適的(de)(de)母材(cai),如采用含鈦、鈮的(de)(de)穩定(ding)化(hua)(hua)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang),含一定(ding)數量鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)及超低碳的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)。


3. 刀(dao)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。


  無論是焊縫晶間(jian)腐蝕、熱(re)影響區的(de)(de)敏化區晶間(jian)腐蝕還是熱(re)影響區的(de)(de)過(guo)熱(re)區“刀蝕”,材料(liao)選擇是最(zui)關鍵、最(zui)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de),焊接(jie)工藝方(fang)法和措(cuo)施的(de)(de)作(zuo)用是很有(you)(you)限(xian)的(de)(de)。如果工件(jian)較小、在(zai)(zai)工件(jian)材料(liao)及結構允許的(de)(de)情況下(xia),可以進(jin)行焊后(hou)固(gu)熔(rong)處理(li)(即在(zai)(zai)1065~1120℃+水冷或急冷),也(ye)是有(you)(you)效(xiao)防(fang)止晶間(jian)腐蝕的(de)(de)方(fang)法。但在(zai)(zai)實(shi)際生產中,由(you)于工件(jian)大、結構復雜(za)和其(qi)他材料(liao)的(de)(de)原因而無法實(shi)現固(gu)熔(rong)處理(li)。