浙江至德鋼業有限公司工程技術人員通過多年實際生產經驗總結后認為,防止不銹鋼焊接接頭產生晶(jing)間腐蝕的措施主要有以下幾點:
一、防止焊接(jie)接(jie)頭產生晶間腐蝕的工藝(yi)措(cuo)施(shi)
1. 首先要選用適(shi)當的焊接方法(fa)
使它(ta)輸入焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熔池的熱(re)量最(zui)小,讓焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭盡可能地(di)縮短在(zai)敏化(hua)(hua)溫度區段(duan)下(xia)的停留時間,減(jian)低危險(xian)溫度對(dui)它(ta)的影(ying)響。。對(dui)于(yu)薄件、小型且有規(gui)則的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,選(xuan)用高能量的真空電子束焊(han)(han)(han)、激光焊(han)(han)(han)或(huo)等(deng)離子弧焊(han)(han)(han)最(zui)為(wei)有利;對(dui)于(yu)中等(deng)厚度板材的焊(han)(han)(han)縫,可采用熔化(hua)(hua)極(ji)自動(dong)(dong)或(huo)半自動(dong)(dong)氣(qi)體保護焊(han)(han)(han)來施焊(han)(han)(han);而大厚度板材的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)選(xuan)用埋弧焊(han)(han)(han)較為(wei)理想;不(bu)宜應用氣(qi)焊(han)(han)(han),鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)不(bu)夠(gou)理想,焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)為(wei)常用的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法。
2. 焊接參數制訂的原則
以在焊接熔(rong)池停留時間(jian)最短為宗旨,在保(bao)證焊縫質量的(de)前提下,用小的(de)焊接電(dian)流(liu)、最快的(de)焊接速(su)度,來達到這一(yi)目的(de)。
3. 操(cao)作(zuo)方面:
①. 盡量采(cai)用窄焊縫,多(duo)道多(duo)層焊,每一道焊縫或(huo)(huo)每一層焊縫后,要(yao)等(deng)焊接處冷卻(que)到室溫(wen)再進(jin)行(xing)次(ci)(ci)一道或(huo)(huo)次(ci)(ci)一層焊。
②. 在施(shi)焊(han)(han)過程中不(bu)允許焊(han)(han)接(jie)材料在熔池(chi)中擺動來增(zeng)高熔池(chi)的溫度和冷卻(que)時間。
③. 對(dui)于管壁(bi)較厚而管徑(jing)又小的(de)爐管來說,首先用氬弧(hu)焊(han)(han)進行打底焊(han)(han),可(ke)以不加填充材料進行熔焊(han)(han),在可(ke)能(neng)的(de)條件下管內(nei)可(ke)通氬氣保護。一來保護焊(han)(han)接熔池不易氧化(hua),二來又可(ke)以加快焊(han)(han)縫冷(leng)卻,同時也有利于背面焊(han)(han)縫成形。
④. 對于接觸(chu)(chu)腐蝕介質的(de)焊縫,在有條件的(de)情況(kuang)下(xia)一(yi)定要(yao)最后施焊,以減少接觸(chu)(chu)介質的(de)焊縫的(de)受熱(re)次數。
4. 強(qiang)制焊接區快速(su)冷卻
對于有規則的(de)(de)焊縫,在(zai)(zai)(zai)可(ke)(ke)(ke)能條(tiao)件(jian)(jian)下(xia),焊縫背面可(ke)(ke)(ke)用純銅墊(dian),在(zai)(zai)(zai)純銅墊(dian)上可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)通水或通保護(hu)氣。這樣(yang),焊縫在(zai)(zai)(zai)惰性(xing)氣體保護(hu)下(xia)凝(ning)固,成形美觀,且少受氧化,同(tong)時又(you)加(jia)快冷(leng)卻。對于不(bu)規則的(de)(de)長焊縫,可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)一面施焊一面用冷(leng)水澆焊縫,以(yi)(yi)水不(bu)侵入焊接(jie)熔池為準,用這種方法同(tong)樣(yang)也(ye)可(ke)(ke)(ke)起到減少晶(jing)間(jian)腐蝕傾向的(de)(de)作用。將一些小(xiao)而輕的(de)(de)18-8型不(bu)銹鋼焊件(jian)(jian),焊好后立即(ji)投入水中冷(leng)卻,至今尚未(wei)發現有裂紋傾向。
5. 進行穩定化(hua)處(chu)理或固溶處(chu)理
這(zhe)是(shi)行之有效的方法,即焊后將整(zheng)個(ge)焊接(jie)構件進行整(zheng)體上述(shu)熱處理(li),可以減(jian)少或避免晶間腐蝕傾(qing)向。
二、防(fang)止焊縫(feng)晶(jing)間腐蝕(shi)的冶金措施
1. 使焊縫金屬(shu)具有奧氏體-鐵(tie)素體雙相(xiang)組織,其鐵(tie)素體的(de)(de)體積(ji)分(fen)數應(ying)超過3%~5%,直至12%。在此范圍,不僅能(neng)提(ti)高焊縫金屬(shu)抗(kang)晶(jing)間腐蝕能(neng)力和抗(kang)應(ying)力腐蝕能(neng)力,同時還能(neng)提(ti)高焊縫金屬(shu)抗(kang)熱(re)裂(lie)紋性能(neng)。不過對于高溫下服役(yi)的(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭而言(yan),鐵(tie)素體含量增(zeng)多可導致σ相(xiang)脆化的(de)(de)危險(xian)性上升。
2. 在焊(han)縫金屬中滲入比鉻(ge)更(geng)容易(yi)與碳(tan)結合的(de)穩定(ding)化元素,如(ru)鈦(tai)(tai)、鈮、鉭和鋯等。一般認(ren)為鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)5時,才(cai)能(neng)提高抗晶間(jian)腐蝕的(de)能(neng)力(li)。而試驗結果認(ren)為鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)或等于(yu)6.7時,才(cai)有明顯的(de)效果;鈦(tai)(tai)碳(tan)比大于(yu)7.8時,才(cai)能(neng)徹底地(di)改(gai)善晶間(jian)腐蝕的(de)傾向。這是由于(yu)鈦(tai)(tai)能(neng)充分地(di)將碳(tan)化鉻(ge)中的(de)鉻(ge)置換出(chu)來,消除了晶界的(de)貧(pin)鉻(ge)地(di)帶(dai),從而改(gai)善了耐蝕性。
3. 最大(da)限(xian)度地降低(di)焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)(tan)含量,達到低(di)于碳(tan)(tan)在18-8型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)室(shi)溫溶解極限(xian)值以下(xia),使碳(tan)(tan)不可能(neng)與鉻生(sheng)成鉻的(de)碳(tan)(tan)化物,從(cong)而從(cong)根本上消除(chu)晶(jing)界的(de)貧(pin)鉻區碳(tan)(tan)的(de)質量分數在焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)小于0.03%時,就能(neng)提高焊縫金(jin)屬(shu)的(de)抗晶(jing)間腐蝕(shi)能(neng)力(li)。
綜(zong)上所述,為了使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬中有恰當(dang)的(de)(de)(de)合金(jin)元素(su)種(zhong)類和數量(liang),只有從(cong)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料著(zhu)手(shou),選擇滿足(zu)上述冶(ye)金(jin)因素(su)條件的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)(han)絲及焊(han)(han)(han)(han)劑,才(cai)能使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬達到抗(kang)晶(jing)間腐蝕的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。對于不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接結構(gou),鋼(gang)材(cai)(cai)也應達到此要求(qiu)。這樣,整個(ge)焊(han)(han)(han)(han)接構(gou)件才(cai)算是(shi)具備了抗(kang)晶(jing)間腐蝕的(de)(de)(de)良好性(xing)能。