不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能的控制研究

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1、不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能的控制研究　　摘要：随着社会的发展、科技的进步，不锈钢焊接在人们的生产、生活中应用越来越多，而不锈钢焊接接头晶间易腐蚀，这已经严重影响到不锈钢焊接接头的牢固性。为提高不锈钢焊接接头晶间的抗腐蚀性能，文章介绍了检验不锈钢焊接接头抗晶间腐蚀能力的方法，分析了晶间腐蚀裂纹判别，研究了提高不锈钢焊件抗晶间腐蚀能力的策略。　　关键词：不锈钢焊接接头；晶间腐蚀；检验方法；抗晶间腐蚀能力；腐蚀裂纹文献标识码：A　　中图分类号：TF764文章编号：1009-2374（2016）33-0046-02DOI：10.13535/j.cnki.11

2、-4406/n.2016.33.024　　不锈钢材料是当前我们生产、生活中经常见到的一种材料，它具有很多优点，但这种不锈钢材料用于冷加工成形与进行焊接作业时，时常会对其实际抗腐蚀性能造成影响，若其抗腐蚀性能不强，很容易被腐蚀，影响到构建的稳定性，因此在成形与焊接不锈钢产品后，在焊后不进行热处理的情况下，要求母材与焊接头的抗腐蚀性能必须足够强，特别是抗晶间腐蚀性能。为此必须掌握不锈钢焊接接头晶间腐蚀的检验方法，了解造成焊接接头晶间腐蚀的原因，并采取相关策略努力提高不锈钢焊件抗晶间腐蚀能力。　　1不锈钢焊接接头晶间腐蚀检验6　　在氧化与弱氧化环境中晶间腐

3、蚀经常会出现在奥氏体不锈钢中，一旦不锈钢件出现这种腐蚀，腐蚀会从不锈钢表面沿晶界深入内部，对不锈钢材料的实际机械强度会造成严重影响，出现晶间腐蚀的材料，稍受外力断裂现象就有可能沿晶界线发生，只观看材料表面很难判断出晶间腐蚀，晶间腐蚀有高危性的特点。这就要求在用不锈钢材料制作设备时，母料与焊接接头的实际抗晶间腐蚀性能必须足够强。为使焊接构件足够牢固，必须检查焊接接头的晶间腐蚀性。　　在测定不锈钢对晶间腐蚀的敏感情况时，一般采用的是加速法。这种方法主要是采用适当腐蚀剂，在一定条件下，加速选择性腐蚀晶间，找一个万能材料试验机，把试样放置于上面，弯曲材料然后

4、再评定，我们用与介质接触的面作为检验面，借助高倍放大镜对弯曲试样处的表面进行观察，看有无晶间腐蚀引发的裂纹。　　2判别晶间腐蚀裂纹　　位于试样弯曲部位棱角处的裂纹以及无裂纹的滑移线、皱纹等以上情况不一定都是由于晶间腐蚀引发的裂纹，发生晶间腐蚀的试验，在实施冷弯曲操作时，其表面鳞状裂纹随处可见，对试样进行敲击金属声响不会出现，在很难评定的情况下，可借助金相法进行判断，在实施断面金相检查时，若发现局部腐蚀发生于晶界或其毗邻区域，晶粒脱落，沿晶界腐蚀推进，并且推进有一定均匀性。这种沿晶界形成的腐蚀通常为晶间腐蚀。　　3焊接接头抗晶间腐蚀能力控制6　　奥氏体

5、不锈钢发生晶间腐蚀通常是由于晶界碳化铬发生沉淀析出造成的，不锈钢晶界区缺乏铬是晶间腐蚀的主要原因，因此可从控制不锈钢焊接处碳化铬的沉淀来防止发生晶间腐蚀，具体可从沉淀碳化铬的分量情况、部位以及形成沉淀物的动力方面进行考虑。　　3.1焊接方法的选择　　选择的不锈钢焊接方法应科学、合理，让焊件在敏化温度下停留的时间尽可能缩短，使焊件受危险温度的影响降到最低。　　在进行薄件与小件的焊接操作时，可采用真空电子束焊或等离子焊，这两种焊接方法的能量都较高。在进行中等厚度板材的焊接操作时，可采用熔化极自动焊或半自动保护焊。在进行大厚度板材焊接作业时，埋弧焊或焊条电

6、弧焊是我们经常选用的焊接方法。　　3.2焊接材料的控制　　对于焊接作业而言，焊接材料的选择也非常重要，在进行焊接材料的选择时，必须以不锈钢件的材质为基础，综合考虑实际作业过程中的实际条件，如介质、温度等，选择的焊缝材料最好与母料相近。在实际操作中，可以采用下列措施来提高不锈钢焊缝区抗晶间腐蚀性能：　　3.2.1选用的不锈钢焊材应尽可能的含碳量低。使碳在焊缝金属中的含量达到最短，尽快控制在不锈钢温室溶解极限下，让碳化铬不易形成，这样后期形成贫铬区的可能性便会很小，焊缝金属实际抗晶间腐蚀能力将得到提高。　　3.2.2尽量选用有钛、铌、钽等元素的焊材。碳与

7、钛、铌、钽的亲和力要远远大于铬，这样碳会和它们优先结合形成碳化物，具体会以弥散颗粒的形式分布于晶内，这样就可有效降低奥氏体内碳固溶量，如果降得特别低，低于了0.01%，碳化铬便不会再形成，这样不锈钢件的实际抗腐蚀能力便会得到大幅提高。6　　3.2.3选用的焊材最好具有γ-δ双向组织。有5%～10%的δ铁素体存在于熔敷金属中，这样δ/γ相界面会比奥氏体晶界γ/γ界面低，碳化物会选择析出在δ相侧，可使碳化物析出于奥氏体相界面的量大幅减少，而铬易扩散于δ铁素体，其扩散速度要比在奥氏体中快近乎10倍左右，对于危险敏化温度导致的贫铬区，会从铁素体边很快得到补充

8、逐渐消失，这样可有效降低不锈钢件的晶间腐蚀。　　3.2.4控制焊材直径。焊接材料的实际直径，会对焊接热输入量