奥氏体不锈钢焊接常见问题-刀状腐蚀

 

 不锈钢焊条焊接
 

 
有Ti、Nb等稳定化元素的奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位沿熔合线发展,处于HAZ的过热区,由于区域很窄(电弧焊一般为1.0~1.5mm),形状有如刀削切口,故称为刀状腐蚀。
 
 

(1)刀状腐蚀产生的原因

 不锈钢材料

刀状腐蚀简称刀状腐蚀,它是焊接接头中特有的一种晶间腐蚀,只发生在含有Ti、Nb等稳定化元素的奥氏体不锈钢焊接接头中;高温过热和中温敏化是导致焊接接头过热区产生刀状腐蚀的原因,也与Cr23C6析出沉淀造成贫铬层有关;

(2)防止刀状腐蚀的措施

不锈钢制品


降低母材的含碳量
 

 
降低母材的含碳量,焊接接头就不会产生刀状腐蚀;采用合理的焊接工艺,以减小过热区在高温停留时间;
高温过热和中温敏化是导致焊接接头过热区产生刀状腐蚀的重要条件。刀状腐蚀产生的原因也与Cr23C6析出沉淀造成贫铬层有关。含有稳定剂的奥氏体不锈钢,钢中的大部分碳与Ti、Nb形成TiC、NbC。焊接时在温度超过1200℃的过热区,钛和铌的碳化物溶入固溶体中。在高温的作用下,由于碳的扩散能力强,故溶解的碳能迅速向晶界处迁移,冷却后偏聚在晶界附近呈过饱和状态,而钛和铌则因扩散能力低而留于晶内。如果焊接接头在敏化温度区间再次加热时,过饱和的碳将在奥氏体晶界以Cr23C6形式析出,而Ti、Nb由于在奥氏体相里的扩散速度非常慢,很难迁移到晶界与碳再次结合,这样Ti、Nb就失去了稳定化元素的作用,使晶界形成贫铬层,在腐蚀介质的作用下就会产生刀状腐蚀。
 
 

采用合理的焊接工艺
 

在保证焊缝质量的前提下,尽量选择较小的热输入,以减小过热区在高温停留时间,并注意避免在焊接过程中产生“中温敏化”的效果;
双面焊时,与腐蚀介质接触的焊缝应尽量最后施焊,如不能实施,则应调整焊接参数及焊缝形状,尽量避免与腐蚀介质接触的过热区再次受到敏化加热;
焊接过程中或焊后采用强制冷却的方法,使焊缝快速冷却;焊后矫正时应采用冷矫正方法进行;
对腐蚀性能要求较高的焊件,必要时要进行焊后的稳定化处理或固溶处理。
 
 




参考文献:https://wenku.baidu.com/view/c5f16d1aa300a6c30c229fa5.html
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