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防止不銹鋼焊接管晶間腐蝕的措施

來源:至德鋼業 日期:2022-06-17 09:38:25 人氣:2283

1.冶金措施

1)控制含(han)碳量在(zai)0.08%以下因為含碳量在0.08%以下時,能夠析(xi)出的碳的數量較少,在0.08%以上時,能(neng)夠析出的碳的數量(liang)(liang)迅速增加。降低含碳量(liang)(liang)。當不銹鋼焊接管(guan)中碳的質量分(fen)數在(zai)0.03%以下時,即(ji)使在700℃較(jiao)長(chang)時間(jian)回火也不會產生晶間(jian)腐(fu)蝕。

2)使(shi)焊縫金屬具(ju)有奧氏體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相(xiang)組織,起(qi)鐵素日的體(ti)積分數應(ying)超(chao)過(guo)4%~12%。在此范圍內,不僅(jin)能(neng)(neng)提高(gao)焊縫經(jing)書抗(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)呢公里和抗(kang)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)能(neng)(neng)力(li),同時還能(neng)(neng)提高(gao)焊縫金屬(shu)抗(kang)熱裂紋(wen)的(de)能(neng)(neng)力(li)。在焊縫中(zhong)加入鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)形成元素(su)如鉻,硅,鋁,鉬以形成奧氏(shi)體(ti)(ti)加鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)雙(shuang)相組織。采用鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)雙(shuang)相鋼(gang)有利于抗(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。鉻在鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)擴散速(su)度(du)比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)快,碳化(hua)鉻就在鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)內部及附近析出,減輕了奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界的(de)貧鉻現象。因此,在敏化(hua)溫度(du)受熱時,不產生(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。一(yi)般(ban)控(kong)制焊縫中(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含量為510%,如鐵(tie)素體(ti)過多,也(ye)會使焊縫變脆。

3)在焊縫(feng)金(jin)屬中滲(shen)入比鉻更容(rong)易(yi)與(yu)碳(tan)(tan)結合的穩定化(hua)學元素,如鈦(tai)、鈮、鉭等。由于(yu)鈦(tai)能(neng)充(chong)分地(di)將碳(tan)(tan)化(hua)鉻置換(huan)出來,消除了晶界的貧鉻地(di)帶,從而改善(shan)了抗腐蝕性(xing)。

4)超(chao)低(di)碳有利于防止晶間腐蝕,最大(da)限(xian)度地降(jiang)低(di)碳在焊縫金(jin)屬中的含量,達到(dao)低(di)于碳在不銹鋼焊接管(guan)中室溫通解極限值以下,使碳不可能(neng)與鉻(ge)生成Cr23C6,從根本上(shang)消除晶界的貧鉻區。碳的質(zhi)量分數在焊縫金屬中小于0.03%時(shi),就(jiu)能提高焊縫金屬的(de)抗晶間腐蝕的(de)目的(de)。

2.工藝(yi)措施

1)首先要選(xuan)用(yong)一種合適的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法,即熱輸入最小,讓焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭盡(jin)可能地縮短在(zai)敏化溫度區間段的(de)(de)停留時間。對于(yu)薄件、小型(xing)規(gui)模的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭,應選(xuan)用(yong)能量集(ji)中的(de)(de)真空電(dian)子束焊(han)(han)(han)、等(deng)離子弧焊(han)(han)(han)、鎢極氬弧焊(han)(han)(han);對于(yu)中等(deng)厚度板(ban)材(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫,可采用(yong)融化極氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)來施焊(han)(han)(han);而大兜肚板(ban)材(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)選(xuan)用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)、焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)為常用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法,氣焊(han)(han)(han)不(bu)宜采用(yong)。

2)焊(han)接參數的(de)(de)制(zhi)定(ding)在保證(zheng)焊(han)縫質(zhi)量的(de)(de)前提下,采(cai)用小的(de)(de)焊(han)接電流(liu)、最快的(de)(de)焊(han)接速度。

3)操作(zuo)方面盡量采用(yong)窄(zhai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫、多(duo)(duo)道多(duo)(duo)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han),每一道焊(han)(han)(han)(han)(han)縫或(huo)每一層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫后,要等焊(han)(han)(han)(han)(han)接處冷卻(que)至室溫再進行下(xia)一道或(huo)下(xia)一層(ceng)(ceng)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接操作(zuo);在施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)過程中,不(bu)允許焊(han)(han)(han)(han)(han)接材(cai)料在熔(rong)池中擺動(dong);焊(han)(han)(han)(han)(han)接管(guan)子采用(yong)氬弧焊(han)(han)(han)(han)(han)打底時,可以(yi)不(bu)加(jia)填充材(cai)料進熔(rong)焊(han)(han)(han)(han)(han),在可能的條件下(xia),管(guan)內通(tong)氬七保護(hu),其作(zuo)用(yong)是保護(hu)熔(rong)池不(bu)易被氧化、加(jia)快焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的冷卻(que)速(su)度、有利于(yu)背面焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的成形。對于(yu)接觸副食介質的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫,在有條件的情況(kuang)下(xia)一定要最后施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han),以(yi)減少(shao)接觸介質焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的受熱次數。

4)加快冷(leng)卻速度

因為奧氏體不(bu)銹鋼焊接管不會產生(sheng)淬硬現(xian)象,所以可(ke)在焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中提(ti)(ti)高其(qi)冷卻(que)速度(du)。可(ke)以在焊(han)(han)接(jie)(jie)后(hou)直(zhi)接(jie)(jie)把焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)放(fang)入水中冷卻(que),或直(zhi)接(jie)(jie)澆水以提(ti)(ti)高其(qi)冷卻(que)速度(du),以達到(dao)減少貧鉻區(qu)(qu)形成(cheng)的機會,從而起到(dao)提(ti)(ti)高抗(kang)晶間(jian)腐(fu)蝕的作用。焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝上,可(ke)采用小電流,大焊(han)(han)速,短弧多道焊(han)(han)等措施,以縮短焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在危險溫度(du)區(qu)(qu)停留時間(jian)。

5)添加穩定劑

即在鋼(gang)材和焊接材料(liao)中加(jia)入比鉻與碳親和力更(geng)強的元(yuan)素。對含(han)鈦Ti、鈮Nb元素的(de)18-8不銹鋼焊(han)接管(guan),在(zai)高溫下使用時(shi),要經過穩定化處理。即在(zai)常(chang)規的固(gu)溶處理后,還要在(zai)850-900℃保溫1-4小時(shi),然后空冷至室(shi)溫,以充分生成TiCNbC。常用的不銹鋼(gang)材和焊接材料都含有(you)鈦和鈮。如1Cr18Ni9Ti,H0Cr19Ni9Ti等。

6)固(gu)溶處理(li)或(huo)穩定化(hua)處理(li)

固溶處(chu)理是把房加熱到(dao)單一奧氏體區(1050~1150℃),得到成分均(jun)勻的(de)(de)單相奧氏體具有最低的(de)(de)強度(du)和硬度(du)、最好的(de)(de)耐蝕性,是防止晶(jing)間副食的(de)(de)重(zhong)要手段。出現(xian)敏化現(xian)象的(de)(de)奧氏體不銹(xiu)鋼可再次用固溶處(chu)理消除。穩定(ding)(ding)化處(chu)理是針對含穩定(ding)(ding)劑的(de)(de)奧氏體不朽放而設計的(de)(de)一種(zhong)熱處(chu)理工(gong)藝。奧氏體不朽放中加穩定(ding)(ding)劑(TiNb)的目的是讓鋼中的碳與(yu)TiNb形成穩(wen)定的TiCNbC,而不形成Cr23C6,從而防止晶間腐蝕。穩定化(hua)處理加(jia)熱溫度(du)膏(gao)腴(yu)Cr23C6的溶解溫度,低于TiCNbC的溶解溫度(du),一般在(zai)850~900℃,并保溫2~4小時。穩定化處理(li)也可用于消除因(yin)敏化加(jia)熱(re)而產(chan)生的(de)晶間腐蝕傾(qing)向。

方(fang)法是在焊接(jie)后把(ba)焊接(jie)接(jie)頭加熱到(dao)10501100℃,此時碳又(you)重新深入奧氏(shi)體中,然后迅速冷卻(que),穩定了奧氏(shi)體組織。另外也可以進(jin)行(xing)850950℃保(bao)溫(wen)2小時的(de)穩定化(hua)熱處(chu)理(li),此時奧氏(shi)體晶粒內部的(de)鉻逐步(bu)擴散到晶界,晶界處(chu)的(de)含(han)鉻量又重(zhong)新恢(hui)復到大于12%,這樣不(bu)銹鋼焊接管就(jiu)不會產(chan)生晶間(jian)腐蝕。固溶處理(li)能使碳化物不析(xi)(xi)出或少(shao)析(xi)(xi)出。但(dan)對含TiNb的不銹鋼焊接管還要進行穩定(ding)化處理。

本文標簽:不銹鋼焊接管 

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