浙江至德鋼業有限(xian)公司工程(cheng)技術(shu)人員通過(guo)多年實際(ji)生產經(jing)驗(yan)總結後認為(wei),防止不鏽鋼焊接接頭產生晶間腐蝕的措施主(zhu)要有以下幾(ji)點:
一、防止焊接接頭產生晶間腐蝕的工藝(yi)措施
1. 首先要選用適當的焊接方法
使它輸入焊接熔池的熱(re)量最小,讓焊接接頭盡(jin)可能地縮(suo)短(duan)在敏化溫度(du)區段下的停(ting)留(liu)時間,減(jian)低(di)危險溫度(du)對它的影響(xiang)。。對於薄件、小型(xing)且有規(gui)則的焊接接頭,選用高(gao)能量的真空電子束焊、激光焊或等離子弧(hu)焊最為(wei)有利;對於中等厚度(du)板(ban)材的焊縫(feng),可采用熔化極(ji)自(zi)動或半自(zi)動氣體保護焊來(lai)施焊;而(er)大厚度(du)板(ban)材的焊接選用埋弧(hu)焊較為(wei)理想(xiang);不宜應用氣焊,鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊不夠理想(xiang),焊條電弧(hu)焊為(wei)常用的焊接方法。
2. 焊接參(can)數(shu)製訂(ding)的原(yuan)則
以在焊接熔池停(ting)留(liu)時間最短(duan)為(wei)宗(zong)旨(zhi),在保證焊縫(feng)質量的前提下,用小的焊接電流、最快的焊接速(su)度(du),來(lai)達到這一目的。
3. 操作方麵:
①. 盡(jin)量采用窄(zhai)焊縫(feng),多道多層焊,每一道焊縫(feng)或每一層焊縫(feng)後,要等焊接處冷卻到室(shi)溫再進行次(ci)一道或次(ci)一層焊。
②. 在施焊過(guo)程(cheng)中不允許(xu)焊接材料(liao)在熔池中擺動來(lai)增高(gao)熔池的溫度(du)和冷卻時間。
③. 對於管壁(bi)較厚而(er)管徑(jing)又小的爐(lu)管來(lai)說,首先用氬弧(hu)焊進行打底(di)焊,可以不加填充材料(liao)進行熔焊,在可能的條件下管內可通氬氣保護。一來(lai)保護焊接熔池不易氧化,二來(lai)又可以加快焊縫(feng)冷卻,同時也有利於背麵焊縫(feng)成形。
④. 對於接觸腐蝕介質的焊縫(feng),在有條件的情況下一定(ding)要最後施焊,以減(jian)少接觸介質的焊縫(feng)的受熱(re)次(ci)數(shu)。
4. 強(qiang)製焊接區快速(su)冷卻
對於有規(gui)則的焊縫(feng),在可能條件下,焊縫(feng)背麵可用純銅墊,在純銅墊上可以通水或通保護氣。這樣,焊縫(feng)在惰(duo)性(xing)氣體保護下凝固(gu),成形美觀,且少受氧化,同時又加快冷卻。對於不規(gui)則的長焊縫(feng),可以一麵施焊一麵用冷水澆焊縫(feng),以水不侵入焊接熔池為(wei)準,用這種方法同樣也可起到減(jian)少晶間腐蝕傾向的作用。將(jiang)一些(xie)小而(er)輕(qing)的18-8型(xing)不鏽鋼焊件,焊好後立即投入水中冷卻,至今尚(shang)未發現有裂(lie)紋傾向。
5. 進行穩定(ding)化處理或固(gu)溶處理
這是行之有效的方法,即焊後將(jiang)整個(ge)焊接構件進行整體上述熱(re)處理,可以減(jian)少或避免(mian)晶間腐蝕傾向。
二、防止焊縫(feng)晶間腐蝕的冶(ye)金措施
1. 使焊縫(feng)金屬具(ju)有奧氏體-鐵素體雙相組織,其鐵素體的體積分數(shu)應超過(guo)3%~5%,直至12%。在此範圍,不僅(jin)能提高(gao)焊縫(feng)金屬抗晶間腐蝕能力和抗應力腐蝕能力,同時還能提高(gao)焊縫(feng)金屬抗熱(re)裂(lie)紋性(xing)能。不過(guo)對於高(gao)溫下服役的焊接接頭而(er)言(yan),鐵素體含(han)量增多可導致σ相脆(cui)化的危險性(xing)上升。
2. 在焊縫(feng)金屬中滲入比鉻更容易與碳結合的穩定(ding)化元素,如鈦、铌、鉭和鋯等。一般認為(wei)鈦碳比大於5時,才能提高(gao)抗晶間腐蝕的能力。而(er)試驗(yan)結果認為(wei)鈦碳比大於或等於6.7時,才有明顯的效果;鈦碳比大於7.8時,才能徹(che)底(di)地改善晶間腐蝕的傾向。這是由(you)於鈦能充分地將(jiang)碳化鉻中的鉻置(zhi)換出來(lai),消(xiao)除(chu)了晶界的貧鉻地帶,從而(er)改善了耐蝕性(xing)。
3. 最大限(xian)度(du)地降(jiang)低(di)焊縫(feng)金屬中的碳含(han)量,達到低(di)於碳在18-8型(xing)不鏽鋼中室(shi)溫溶解極(ji)限(xian)值以下,使碳不可能與鉻生成鉻的碳化物,從而(er)從根(gen)本上消(xiao)除(chu)晶界的貧鉻區碳的質量分數(shu)在焊縫(feng)金屬中小於0.03%時,就能提高(gao)焊縫(feng)金屬的抗晶間腐蝕能力。
綜上所述,為(wei)了使焊縫(feng)金屬中有恰當的合金元素種類和數(shu)量,隻(zhi)有從焊接材料(liao)著手,選擇(ze)滿足上述冶(ye)金因素條件的焊條、焊絲及焊劑,才能使焊縫(feng)金屬達到抗晶間腐蝕的目的。對於不鏽鋼焊接結構,鋼材也應達到此要求(qiu)。這樣,整個(ge)焊接構件才算(suan)是具(ju)備了抗晶間腐蝕的良好性(xing)能。