奧氏體不銹鋼焊縫晶間腐蝕
影響奧氏體不銹鋼焊縫晶間腐蝕的因素,與影響奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的因素相似:A.金屬的化學組成和金相組織,主要成分是碳含量,碳含量高是有害的。鐵素體的存在可以防止晶間腐蝕,但粗大的晶粒會加速晶;B.焊接前鋼材的受熱情況,如果鋼材受過550℃一850℃加熱則鋼材容易發生晶間腐蝕;C.加工焊接過程中、使用過程中存在應力;D.工作環境:不銹鋼在腐蝕環境中易發生晶間腐蝕。但是,不是所有的環境都會產生焊縫晶間腐蝕,只有在氧化性環境下才會產生焊縫晶間腐蝕,焊縫晶間腐蝕經常發生在中等氧化性環境中。防止焊縫晶間腐蝕的措施:a.對厚板,焊后應進行熱處理;b.選擇穩定性好的低碳不銹鋼,如304L,347等;c.適量低溫加熱(線能量3kJ/cm,層間溫度低于1759C);d.焊接材料(焊絲)碳含量應是極低的,最大限度地降低碳在焊縫金屬中的含量,達到低于碳在18-8型不銹鋼中室溫溶解極限值以下,使碳不可能與鉻生成鉻的碳化物,從而從根本上消除晶界的貧鉻區;e.提高焊接材料的含量,在焊縫金屬中滲人比鉻更容易與碳結合的穩定化元素,如欽、妮、擔和錯等。一般認為欽碳比大于5倍時,才能提高抗晶間腐蝕的能力。而試驗結果認為碳比大于或等于6.7倍時,才有明顯的效果;大于7.8倍時,才能徹底地改善晶間腐蝕的傾向。這是由于欽能充分地將碳化鉻的鉻置換出來,消除了晶界的貧鉻地帶,從而改善了抗腐蝕性。通過使用低碳不銹鋼和焊接材料(焊絲),可以克服焊縫晶間腐蝕。但是也存在以下缺點:I.低碳不銹鋼焊縫強度低;B.具有穩定組織結構的不銹鋼易熱裂。
具有穩定組織的不銹鋼容易在局部析出碳化物,從而導致晶間腐蝕,這種晶間腐蝕也稱作刀口腐蝕。刀口腐蝕當焊接321,347不銹鋼時,受熱部分的溫度高達11500C,這個溫度導致Tic和NbC部分析出。這時,碳在靠近焊縫處富集成一個很窄的富集區域,在焊縫冷卻時,形成碳鉻化合物。這個碳富集區域,只有幾個晶粒寬,能長久形成一條細線,稱晶間腐蝕線,也叫刀口腐蝕。含Nb不銹鋼比含Ti不銹鋼更能抵抗刀口腐蝕,提高熱處理溫度不能消除刀口腐蝕。刀口腐蝕與晶間腐蝕有以下區別:A.刀口腐蝕發生在緊鄰焊縫很窄的區域內,而焊縫晶間腐蝕發生在離焊縫較遠的區域;B.刀口腐蝕發生在穩定型不銹鋼中;C.受熱的情況不一樣。通過適當選擇焊接參數及熱處理參數可避免刀口腐蝕。
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