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技术园地

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防止焊接接头产生晶间腐蚀的措施

【日期:2019-04-27 16:08:57】

  晶间腐蚀是一种常见的局部腐蚀。腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展,晶粒本身腐蚀很轻微。对于常用的奥氏体不锈钢在焊接中怎么预防晶间腐蚀呢?
  要防止晶间腐蚀,首先要选择适当的焊接方法,使它输入焊接熔池的热量最小,让焊接接头尽可能地缩短在敏化温度区段下的停留时间,减轻危险温度对它的影响。对于薄件、小型且有规则的焊接接头,选用高能量的真空电子束焊、激光焊或扽离子弧焊最为有利;对于中等厚度的板材的焊缝,可采用熔化极自动或半自动气体保护焊来施焊;对于大厚度板材的焊接选用埋弧焊较为理想;不宜应用气焊,钨极氩弧焊不够理想,焊条电弧焊为常用的焊接方法。
  制定合适的焊接参数也是防止晶间腐蚀重要措施,以在焊接熔池停留时间最短为宗旨,在保证焊缝质量的前提下,用小的焊接电流和较快的焊接速度来达到这一目的。
  在操作操作过程中,尽量采用窄焊缝,多道多层焊每一道焊缝或每一层焊缝后,要等焊接处冷到室温再进行下一道或下一层焊。在施焊过程中,不允许焊接材料在熔池中摆动来增加熔池的温度和冷却时间。
  对于管壁较厚而管径有较小的炉管,首先用氩弧焊打底,可以不填充焊材进行熔焊,在可能的条件下管内通氩气保护。对于接触腐蚀介质的焊缝,在有条件的情况下一定沿最后焊接,以减少接触介质焊缝的受热次数。
  对于有规则的焊缝,焊缝背面最好用纯铜垫,在纯铜垫上通水或通保护气。,这样焊缝在惰性气体保护下凝固,成型美观且少受氧化,同时冷却又快。对于不规则的长焊缝,,可以一面施焊一面用冷水浇焊缝,以水不侵入焊接熔池为准,用这种方法也可以起到减少晶间腐蚀倾向的作用。将一些小而轻的18-8型不锈钢焊件,焊好后立即投入水中冷却,效果非常好!
  为了减少或避免晶间腐蚀的出现,通常进行稳定化处理或固溶处理,这是行之有效的方法。即焊后将整个焊件进行整体热处理。
  想方设法使焊缝金属具有奥氏体-铁素体双相组织,其铁素体的体积分数应在3~12%,这样不仅能提高焊缝金属康晶间腐蚀能力和抗应力腐蚀能力,同时还能提高焊缝金属抗热裂纹性能。不过对于高温下服役的焊接接头,铁素体含量增多可导致σ相脆化的危险性增加。
  最大限度地降低焊缝金属中的含碳量,达到低于18-8型不锈钢中室温溶解极限值以下,使碳不可能与铬生成铬的碳化物,从而根本上消除晶界的贫铬区。碳的质量分数在焊缝金属中小于0.03%时,就能提高焊缝金属的抗晶间腐蚀能力。
  在焊缝金属中渗入比铬更容易与碳结合的稳定化元素,比如钛、铌、钽、锆等。一般认为太碳比大于5时,才能提高抗晶间腐蚀的能力。当钛碳比大于7.8时能彻底改善晶间腐蚀倾向。这是由于钛能充分地将碳化铬中的铬置换出来,消除了晶界的贫铬地带,从而改善了耐蚀性。
  总之,为了使焊缝金属中有恰当的合金元素种类和数量,只有从焊接材料着手,选择满足上述冶金因素条件的焊条、焊丝、焊剂,才能使焊缝金属达到抗晶间腐蚀的目的。对于不锈钢焊接结构,钢材也应达到此要求。这样,才能焊出具备抗晶间腐蚀的焊缝。
  

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