超高純度鐵素體不銹鋼管及其焊接接頭有產生晶間腐蝕的傾向,其腐蝕機理與奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕一樣,仍可以用公認的貧鉻理論來解釋。熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管(008Cr27Mo)晶間腐蝕率的影響見表4-8。從表中可知:該鋼從1100℃水淬與普通高鉻鐵素體不銹鋼管不同,腐蝕率很低,不產生晶間腐蝕,晶界上沒有高鉻鐵、氮化物析出;而在1100℃空冷的,腐蝕率很高,晶界上析出大量的高鉻碳和氮化物,有晶間腐蝕。經1100℃×30min水淬,然后分別進行15min保溫和900min的水淬的試件,晶界上均有高鉻碳、氮化物析出,但腐蝕率比1100℃空冷的試樣低,且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氮化物與晶間腐蝕沒有相對關系。腐蝕介質為硫酸鐵-硫酸溶液。
無論普通純度高鉻(ge)鐵(tie)素體(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang),還是超高純度的鐵(tie)素體(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang),其(qi)焊接(jie)接(jie)頭的晶(jing)間腐蝕傾(qing)向都與(yu)其(qi)合金元素的含量有關。
選用與母材(cai)金屬化學(xue)成(cheng)分相同(tong)(tong)或不(bu)同(tong)(tong)的焊接(jie)(jie)材(cai)料焊接(jie)(jie)時,要嚴格(ge)保護好焊接(jie)(jie)熔(rong)池,防(fang)止空氣(qi)中(zhong)(zhong)氮氣(qi)侵入熔(rong)池,以免增加焊縫金屬中(zhong)(zhong)C、N、O的含量,導致晶間腐蝕的產生(sheng)。
選用與母(mu)材金屬化學成(cheng)分(fen)不同的(de)焊(han)接材料(liao)焊(han)接時,要嚴(yan)格控(kong)制焊(han)接材料(liao)中的(de)碳、氮含(han)量(liang)(liang)和提高鉻元素含(han)量(liang)(liang),以提高焊(han)接接頭抗腐蝕能力。
超高(gao)純度鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管熔(rong)焊(han)(han)的方法有(you)氬弧(hu)焊(han)(han)、等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)和真(zhen)空電子束焊(han)(han)。采用這些(xie)焊(han)(han)接(jie)方法主要目的是使(shi)焊(han)(han)接(jie)熔(rong)池(chi)能得到良(liang)好的保護,使(shi)焊(han)(han)接(jie)熔(rong)池(chi)表面不(bu)受污(wu)染。
采(cai)取的工藝措施如(ru)下(xia):
1)增加(jia)熔(rong)池保護(如采(cai)用雙層(ceng)氣體保護),用氣體透鏡,增大噴嘴直徑,適當(dang)增大氬氣流量;或(huo)者采(cai)取在焊槍后(hou)面加(jia)保護氣罩的(de)辦法(fa),延(yan)長(chang)焊接熔(rong)池的(de)保護時(shi)間(jian)。
2)焊接時要采用提(ti)前送氬氣(qi)(qi),滯后(hou)停(ting)氣(qi)(qi)的焊接設(she)備,使焊縫始、末端均在(zai)有效氣(qi)(qi)體(ti)保護范圍內。
3)提高氬(ya)氣純度,用高純度氬(ya)氣進行施焊,以(yi)減少氮(dan)和氧的(de)含量,提高焊縫金屬的(de)凈化(hua)程度。
4)提高焊(han)工操作技(ji)能,填充焊(han)絲時不允許焊(han)絲始、末端離開保(bao)護區。
5)焊(han)縫背面(mian)要通氬氣保護,最好采用通氬氣的銅墊板,以減少(shao)過熱,增加冷卻速度(du)。
6)盡量減少熱輸入,多層(ceng)焊時控制層(ceng)間溫度低于100℃。