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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:1883

1.冶金措施

1)控制含碳(tan)量在0.08%以(yi)下因(yin)為含碳量在0.08%以(yi)下時,能(neng)夠析出的碳的數量較少,在0.08%以上時,能(neng)夠析(xi)出的(de)碳的(de)數量迅速增加。降低含碳量。當不(bu)銹鋼焊接管中碳的質量分數(shu)在0.03%以(yi)下(xia)時,即使在700℃較長(chang)時間回火也不會(hui)產生晶間腐(fu)蝕。

2)使焊(han)縫金屬(shu)具有奧氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)雙相組織,起(qi)鐵(tie)素日的體(ti)積(ji)分數應超過4%~12%。在(zai)(zai)(zai)(zai)此范圍內(nei),不(bu)僅能提高焊(han)(han)縫(feng)經書抗晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)呢公里和(he)抗應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)能力,同時還能提高焊(han)(han)縫(feng)金屬抗熱裂紋的(de)能力。在(zai)(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)加(jia)入鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)如鉻,硅,鋁(lv),鉬以形(xing)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)加(jia)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)雙相組織。采用鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)和(he)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)雙相鋼有利于抗晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)。鉻在(zai)(zai)(zai)(zai)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)擴散速(su)度(du)比奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)快,碳化鉻就(jiu)在(zai)(zai)(zai)(zai)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)內(nei)部及附近析出,減輕了奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶界(jie)的(de)貧鉻現象。因此,在(zai)(zai)(zai)(zai)敏化溫度(du)受熱時,不(bu)產生晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)。一般控制焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)含量為510%,如鐵(tie)素體過多(duo),也會(hui)使焊縫變脆。

3)在(zai)焊縫金(jin)屬(shu)中(zhong)滲入比鉻更(geng)容易與碳結合的穩定化學元素,如鈦、鈮、鉭等。由于鈦能充(chong)分地將(jiang)碳化鉻置(zhi)換出(chu)來,消(xiao)除了晶界的貧鉻地帶,從而改善了抗腐蝕性(xing)。

4)超低(di)碳(tan)有利于(yu)防止晶間腐蝕(shi),最大限度地(di)降(jiang)低(di)碳(tan)在焊縫金屬中的含量,達到(dao)低(di)于(yu)碳(tan)在不銹鋼(gang)焊接管中(zhong)室(shi)溫通解極限值以(yi)下(xia),使(shi)碳不可能與鉻生成(cheng)Cr23C6,從根(gen)本(ben)上(shang)消除晶界的(de)貧鉻區。碳(tan)的(de)質量分數(shu)在(zai)焊(han)縫(feng)金(jin)屬中小于0.03%時,就能提(ti)高(gao)焊縫(feng)金屬的抗晶間(jian)腐蝕的目(mu)的。

2.工藝措施

1)首先要選(xuan)用(yong)一種合(he)適的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法,即熱輸入最(zui)小,讓焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)盡可(ke)能(neng)地縮短在敏化溫度(du)區(qu)間(jian)段的(de)停留時間(jian)。對于薄件、小型規模的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou),應選(xuan)用(yong)能(neng)量集(ji)中(zhong)(zhong)的(de)真空電(dian)子束焊(han)(han)(han)(han)、等離子弧焊(han)(han)(han)(han)、鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han);對于中(zhong)(zhong)等厚度(du)板(ban)材(cai)(cai)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫,可(ke)采用(yong)融化極氣體保護焊(han)(han)(han)(han)來施焊(han)(han)(han)(han);而大兜肚(du)板(ban)材(cai)(cai)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)選(xuan)用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)(han)、焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)為(wei)常(chang)用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法,氣焊(han)(han)(han)(han)不宜采用(yong)。

2)焊(han)(han)接(jie)參數的制(zhi)定在保證焊(han)(han)縫質量(liang)的前提下,采用小的焊(han)(han)接(jie)電流、最快的焊(han)(han)接(jie)速度。

3)操(cao)作(zuo)方面(mian)盡量采用(yong)窄焊(han)(han)(han)(han)縫、多(duo)道多(duo)層焊(han)(han)(han)(han),每一(yi)道焊(han)(han)(han)(han)縫或(huo)(huo)每一(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫后(hou),要等焊(han)(han)(han)(han)接處冷(leng)卻(que)至室溫再進行(xing)下(xia)一(yi)道或(huo)(huo)下(xia)一(yi)層的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接操(cao)作(zuo);在(zai)(zai)施焊(han)(han)(han)(han)過程中,不允(yun)許焊(han)(han)(han)(han)接材料在(zai)(zai)熔池(chi)中擺動(dong);焊(han)(han)(han)(han)接管(guan)子采用(yong)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)打(da)底時,可以不加(jia)填充材料進熔焊(han)(han)(han)(han),在(zai)(zai)可能的(de)(de)條件(jian)(jian)下(xia),管(guan)內(nei)通氬(ya)七保護,其(qi)作(zuo)用(yong)是保護熔池(chi)不易(yi)被氧化、加(jia)快焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度、有(you)利于背面(mian)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)成形。對于接觸副食(shi)介質的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫,在(zai)(zai)有(you)條件(jian)(jian)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)一(yi)定要最后(hou)施焊(han)(han)(han)(han),以減(jian)少接觸介質焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)受熱次數。

4)加快(kuai)冷卻速度

因為奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼焊接管不(bu)會(hui)產生淬(cui)硬現象,所以可在焊接(jie)過(guo)程中(zhong)提高(gao)其(qi)冷卻(que)速度。可以在焊接(jie)后直接(jie)把焊接(jie)接(jie)頭(tou)放入(ru)水中(zhong)冷卻(que),或直接(jie)澆(jiao)水以提高(gao)其(qi)冷卻(que)速度,以達到減少(shao)貧(pin)鉻區形成的機會(hui),從而起到提高(gao)抗晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕的作用(yong)。焊接(jie)工藝上,可采用(yong)小電流,大焊速,短弧(hu)多道焊等措施,以縮短焊接(jie)接(jie)頭(tou)在危險溫度區停留時間(jian)(jian)。

5)添(tian)加穩定劑

即在(zai)鋼(gang)材和(he)焊接材料中加入比鉻與碳(tan)親和(he)力(li)更強(qiang)的元素。對含(han)鈦Ti、鈮Nb元素的18-8不銹鋼焊(han)接管,在高溫下使(shi)用時,要經過穩定化處(chu)理。即在常規的固溶(rong)處(chu)理后(hou),還要在850-900℃保溫1-4小時,然(ran)后空冷至(zhi)室溫(wen),以充分生成TiC及(ji)NbC。常用的不銹鋼材和(he)焊接材料(liao)都含有鈦和(he)鈮(ni)。如(ru)1Cr18Ni9Ti,H0Cr19Ni9Ti等(deng)。

6)固溶處理或穩(wen)定化處理

固溶(rong)處理(li)是把房加熱到單(dan)一奧(ao)氏體區(1050~1150℃),得到成分均(jun)勻的(de)(de)(de)單相奧(ao)氏體(ti)(ti)具(ju)有最(zui)低的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和硬度(du)、最(zui)好的(de)(de)(de)耐蝕性,是防止(zhi)晶(jing)間副(fu)食的(de)(de)(de)重要手段。出(chu)現敏化現象的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼可(ke)再次用(yong)固溶處理消除。穩定(ding)化處理是針對含(han)穩定(ding)劑的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)朽放(fang)而設計的(de)(de)(de)一種熱處理工藝。奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)朽放(fang)中加穩定(ding)劑(TiNb)的目(mu)的是(shi)讓鋼中的碳與Ti或(huo)Nb形成穩定的TiC或(huo)NbC,而不形成Cr23C6,從(cong)而防止晶間腐蝕(shi)。穩(wen)定化處理加熱(re)溫度膏(gao)腴Cr23C6的溶解(jie)溫度(du),低于TiC或(huo)NbC的溶解溫(wen)度(du),一般在850~900℃,并(bing)保溫(wen)2~4小時。穩定化(hua)處(chu)理也可用于消(xiao)除因敏(min)化(hua)加熱而產生的晶間腐蝕傾向(xiang)。

方法是在焊(han)接后把焊(han)接接頭(tou)加熱到(dao)10501100℃,此時碳又重新深(shen)入奧氏體中(zhong),然后(hou)迅(xun)速冷卻,穩(wen)定了(le)奧氏體組織。另外也可以進(jin)行(xing)850950℃保溫2小時的穩定化(hua)熱處理,此時奧氏體晶粒內部的鉻逐步擴(kuo)散(san)到晶界(jie),晶界(jie)處的含(han)鉻量又重新恢(hui)復到大于12%,這樣不銹鋼焊接管就(jiu)不(bu)會產生(sheng)晶間腐蝕。固溶(rong)處理能使碳化物不(bu)析(xi)出或少析(xi)出。但對含TiNb的不(bu)銹鋼焊接管還(huan)要(yao)進行穩定化處理。

本文標簽:不銹鋼焊接管 

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