為什么說奧氏體不銹鋼焊接點容易產(chǎn)生腐蝕及如何預(yù)防腐蝕

奧氏體不銹鋼雖然種類很多，但焊接性能相似，影響接頭性能的主要問題有晶間腐蝕、刀狀腐蝕、應(yīng)力腐蝕、熱裂紋、熱脆化、變形大和合金元素?zé)龘p等。首先是奧氏體不銹鋼焊接點產(chǎn)生晶間腐蝕，原因為焊接時，焊縫及熱影響區(qū)處在450-850℃時，在奧氏體晶粒邊界上生成大量的碳化鉻從奧氏體固溶體中析出，使晶界上形成貧鉻現(xiàn)象，當(dāng)與腐蝕性介質(zhì)接觸時就易被侵蝕，并迅速向縱深發(fā)展。晶粒間的聯(lián)系和結(jié)合被破壞，致使晶粒脫落、焊件破壞。預(yù)防措施是選用超低碳或加穩(wěn)定元素的焊接材料和減少在450～850℃的停留時間。

其次是奧氏體不銹鋼焊接點產(chǎn)生刀狀腐蝕，在含鈦、鈮或鉭等穩(wěn)定化學(xué)元素的奧氏體不銹鋼中，碳與鈦鈮形成的化學(xué)物，在焊接時，當(dāng)靠近熔化線附近的母材一側(cè)被加熱到1300℃時，鈦或鈮的碳化物便會發(fā)生溶解，而單獨固溶在奧氏體中。在高溫下，碳的擴(kuò)散速度比鈦、鈮快得多，在冷卻過程中，過飽和的碳迅速向晶粒邊界聚集，而鈦與鈮來不及向晶界擴(kuò)散，當(dāng)冷卻下來后形成晶粒內(nèi)部含鈦或鈮較高，而晶粒邊界上含碳高的偏析狀態(tài)。如果焊接接頭再次被加熱到450-850℃時，處于晶界高濃度的碳除了與周圍少量的鈦、鈮化合外還會與鉻形成化合物，而晶粒內(nèi)的鈦或鈮由于原子半徑較大，擴(kuò)散速度滿足不了大量碳的要求，結(jié)果在熔合線附近的晶界上形成了一條貧鉻帶。當(dāng)與腐蝕性介質(zhì)接觸時，就發(fā)生了刀狀腐蝕。

奧氏體不銹鋼焊接時產(chǎn)生刀狀腐蝕是晶間腐蝕的一種特例，預(yù)防措施與晶間腐蝕相似。首先要改善焊接工藝措施：選用熱源集中的焊接方法，如電弧焊，而不用氣焊。手弧焊選用直流反接。焊接時盡量采用小規(guī)范，小電流、快速焊、窄道焊，以減少線能量。焊接時采取強(qiáng)制冷卻手段：用銅墊板或水散熱，嚴(yán)格控制層間溫度不高于150℃，以減少在敏化溫度的停留時間。雙面焊時，最后焊接與介質(zhì)接觸的焊道，以免受重復(fù)加熱。適當(dāng)調(diào)整焊縫形狀及焊縫布置，不應(yīng)有異種金屬焊接www.zjhstg.com