浙江至德鋼業有限公司技術人員通過多年時間操作不銹鋼焊(han)接經驗總結,認為影響奧氏體不銹鋼焊接接頭晶(jing)間腐蝕因素主要有以下幾點:


1. 熱溫(wen)度和時間的影響


  18-8型不銹鋼或其焊縫金屬在溫度為450~850時間越長,晶間腐蝕越嚴重,通常把450~850℃的溫度區間稱之為敏化溫度(又稱危險溫度區)當18-8型不銹鋼材及其焊接接頭,熱影響區最高溫度低于600℃或高于1000℃時,通常不會產生晶間腐蝕敏化現象。


2. 焊(han)接條(tiao)件的影響 


   有人曾(ceng)進(jin)行過這方(fang)面試驗,采用(yong)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)(tong)成分的(de)(de)18-8型不銹鋼(gang)鋼(gang)板,選用(yong)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數施(shi)焊(han)(han)(han),其(qi)中一(yi)批焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試件先(xian)放在(zai)(zai)-70℃冷(leng)卻(que)后(hou),在(zai)(zai)預冷(leng)溫度(du)(du)下(xia)施(shi)焊(han)(han)(han);另一(yi)批焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試件預先(xian)在(zai)(zai)450℃爐中加(jia)熱(re)(re)(re),然后(hou)預熱(re)(re)(re)到(dao)450℃狀態下(xia)施(shi)焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)后(hou)將這兩批焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試件加(jia)工成相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)(tong)尺寸(cun)(cun)的(de)(de)試樣(yang)放在(zai)(zai)70℃相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)溶(rong)液中分別保溫4h、6h、12h、24h。結果發現(xian)預先(xian)冷(leng)卻(que)至-70℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試樣(yang),即使保溫24h后(hou)也未發現(xian)任何腐(fu)(fu)蝕(shi)痕跡;而預熱(re)(re)(re)到(dao)450℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試樣(yang),保溫12h已(yi)喪失了耐(nai)(nai)(nai)(nai)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力。這說明了敏化溫度(du)(du)下(xia)的(de)(de)停(ting)留時(shi)間對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性有重要的(de)(de)影響。因此(ci),對耐(nai)(nai)(nai)(nai)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)要求很高且尺寸(cun)(cun)不大的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)構(gou)件,預先(xian)冷(leng)卻(que)是一(yi)種可(ke)行的(de)(de)提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭耐(nai)(nai)(nai)(nai)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)能(neng)力的(de)(de)工藝(yi)措施(shi)。


3. 焊后熱處理參數(shu)的(de)影響 


  用(yong)含鈦的(de)18-8型(xing)不銹鋼板(ban)材焊(han)成幾(ji)組焊(han)接(jie)試件,用(yong)不同參數的(de)熱處(chu)理(li)進行了對比試驗。


    a. 焊后焊接(jie)試樣不(bu)進行熱處理。


    b. 焊后(hou)將焊接試樣放(fang)在爐內加(jia)熱,加(jia)熱到650℃,保溫(wen)2h,然(ran)后(hou)空冷(稱之(zhi)敏化處(chu)理)。


    c. 焊(han)后將焊(han)接(jie)試樣放在爐(lu)內加熱(re),加熱(re)到880℃,保溫2h,然后空(kong)冷(稱之為穩定化處理)。


    d. 焊后將焊接試樣放在爐(lu)內加熱,加熱到1050℃,保溫30mm然(ran)后水冷(稱之固溶處理)。


  將上述這(zhe)批(pi)焊(han)接試樣(yang)(yang)放在同(tong)一(yi)腐蝕(shi)介質中進行晶(jing)間腐蝕(shi)試驗。從試驗結果(guo)可以(yi)看(kan)出(chu):經(jing)敏化處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接試樣(yang)(yang)耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)性(xing)能最差;焊(han)后(hou)沒有進行熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接試樣(yang)(yang)次之(zhi);穩定化處(chu)(chu)理(li)和(he)固溶處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接試樣(yang)(yang),與沒有熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)焊(han)接試樣(yang)(yang)相比,耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)能力不僅(jin)沒有降低(di)反而提(ti)(ti)高了(le)所以(yi),為了(le)提(ti)(ti)高焊(han)接接頭(tou)耐(nai)晶(jing)間腐蝕(shi)能力,在工藝上可采用這(zhe)兩種熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)方法(fa)。


4. 成分和組織(zhi)對晶間腐蝕的影響


  焊(han)縫(feng)(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)晶間(jian)腐蝕,除了上(shang)述因(yin)素(su)影響之外,更(geng)主要地與其成(cheng)(cheng)分和組(zu)織有(you)關。若18-8型(xing)不銹鋼焊(han)縫(feng)(feng)為純(chun)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織,則比較容(rong)易形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)晶間(jian)腐蝕。如果焊(han)縫(feng)(feng)金屬中滲入適當(dang)的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su),就會使焊(han)縫(feng)(feng)金屬形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙(shuang)相組(zu)織。這時,在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶內(nei)以及(ji)晶粒(li)與晶粒(li)之間(jian)有(you)一定數量的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti),它能分散或隔斷所形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu),使奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)交界面(mian)上(shang)不會形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)連續的(de)(de)(de)(de)網狀(zhuang)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu),從而可提(ti)高焊(han)縫(feng)(feng)金屬耐晶間(jian)腐蝕的(de)(de)(de)(de)能力。這是在焊(han)縫(feng)(feng)金屬中加(jia)入鐵素(su)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)又一種效果。鐵素(su)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)除鉻(ge)外,還(huan)有(you)鉬、釩(fan)、鎢、鈦、鈮、硅等。


  在(zai)18-8型不銹(xiu)鋼焊縫金屬中,滲入某些(xie)強(qiang)烈形(xing)成(cheng)(cheng)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)元素(su),如鈦、鈮、鉭、鋯等,同樣也能(neng)(neng)提高焊縫金屬抗晶間腐蝕能(neng)(neng)力。這是由于這些(xie)合金元素(su)很容易與(yu)碳(tan)結合成(cheng)(cheng)很穩定(ding)的碳(tan)化(hua)(hua)物(wu),從而使(shi)鉻的碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)大(da)大(da)減少,在(zai)晶粒(li)邊界就不會(hui)出現貧鉻現象,使(shi)焊縫金屬內部組(zu)織穩定(ding)。這些(xie)能(neng)(neng)生(sheng)成(cheng)(cheng)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)的合金元素(su),稱它們(men)為穩定(ding)化(hua)(hua)元素(su)。


  按照貧鉻理(li)論,最(zui)根本有(you)效的(de)方法是降(jiang)低(di)焊縫金(jin)屬(shu)中碳(tan)(tan)的(de)含量,直到低(di)于它(ta)在奧氏體中室溫附近的(de)溶解(jie)極限,以徹底避免(mian)碳(tan)(tan)化物的(de)析出。這樣就(jiu)不會有(you)貧鉻區帶,從而就(jiu)達(da)到了防止(zhi)產生晶(jing)間腐(fu)蝕的(de)目的(de)。采用超低(di)碳(tan)(tan)18-8型不銹(xiu)鋼材(cai)質,配備超低(di)碳(tan)(tan)18-8型不銹(xiu)鋼焊接(jie)材(cai)料,其焊縫金(jin)屬(shu)抗晶(jing)間腐(fu)蝕能力(li)得到提高。


  除(chu)上述因素外,對18-8型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭抗晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)有影響(xiang)的(de)(de)還有加工硬化。對不(bu)(bu)含有穩(wen)定(ding)化元素的(de)(de)18-8型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭,受(shou)過(guo)冷變(bian)形后,對不(bu)(bu)同腐蝕(shi)介質的(de)(de)抗晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)均有所提高,但提高程度是各不(bu)(bu)相同的(de)(de)。選擇不(bu)(bu)同的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法和焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝,通過(guo)對其焊(han)(han)縫(feng)金屬成分、組(zu)織以及焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱循環(huan)的(de)(de)調整,可(ke)對焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭抗晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)產(chan)生一定(ding)的(de)(de)影響(xiang)。