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焊接工艺上减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀如何做

发布日期:2020-01-22 00:33
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通过焊接工艺防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀的作用是有限的,因为焊接是要经历加热、熔化、凝固、冷却的过程,无论是焊缝还是热影响区,必然有一部分区域经过敏化温度。但选择合理的焊接工艺,减轻焊接对奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响还是有可能的。
    奥氏体不锈钢的晶间腐蚀,可能由于焊接工艺制定的不合适或焊接材料选择的不合理而发生,就焊接接头说,可能会产生焊缝的晶间腐蚀、热影响区中温敏化区(600~1000℃)的晶间腐蚀和热影响区过热区的“刀蚀”。

    (1)焊缝的晶间腐蚀

    普通奥氏体不锈钢在多层焊时,后一道焊缝热影响区正是前一道焊缝的焊缝金属。当此“热影响区”达到敏化温度的区域,在晶界上容易析出铬的碳化物,形成贫铬的晶粒边界,这个区域与腐蚀介质接触时,则会产生晶间腐蚀。防止焊缝晶间腐蚀最直接有效的办法是选择耐晶间腐蚀的焊接材料。目前最常用的是超低碳、含Nb(或Ti)稳定化元素和含有少量铁素体(一般要求铁素体含量为4%~12%)的焊接材料。根据母材和腐蚀环境的不同,也可选择同时满足以上述三种要求的材料(如E347L焊条)。在焊接工艺上,要求控制层间温度,一般低于150℃,采用小线能量焊接方法和工艺措施可以减小敏化温度区域,防止晶粒长大和碳化物的析出,以减小焊缝晶间腐蚀倾向。

    (2)热影响区中温敏化区的晶间腐蚀

    无论是单道焊缝还是多道焊缝,热影响区内的敏化区总是存在的,这就存在着晶间腐蚀的可能。在焊接工艺上。选择线能量较低的焊接方法,或尽可能降低焊接规范,控制层间温度。加快冷却速度。使敏化温度区间停留时间尽可能缩短,减小热影响敏化区的宽度,从而减轻晶间腐蚀。防止热影响区晶间腐蚀的最好办法是选用合适的母材,如采用含Ti  Nb的稳定化奥氏体不锈钢,含一定数量铁素体的奥氏体不锈钢及超低碳的奥氏体不锈钢。

    (3)刀蚀

    前面已经介绍了“刀蚀”现象。要削除和降低用Nb和Ti稳定的奥氏体钢焊接接头的“刀蚀”危险,有时是很困难的。但在焊接接头的设计上,可以尽可能不采用交叉焊缝;在焊接顺序上,应尽可能使会产生“刀蚀”的一面不要接触腐蚀介质;如果工件较小、在工件材料是及结构允许的情况下,可以进行焊后固熔处理(即在1065~1120℃+水冷或急冷),也是有效防止晶间腐蚀的方法。但在实际生产中,由于工件大、结构复杂和其他材料的原因而无法实现固熔处理。http://www.nmhc.cn

 


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