超高純度鐵素體不銹鋼管及其焊接接頭有產生晶間腐蝕的傾向,其腐蝕機理與奧氏體不銹鋼管晶間腐蝕一樣,仍可以用公認的貧鉻理論來解釋。熱處理對超高純度高鉻鐵素體不銹鋼管(008Cr27Mo)晶間腐蝕率的影響見表4-8。從表中可知:該鋼從1100℃水淬與普通高鉻鐵素體不銹鋼管不同,腐蝕率很低,不產生晶間腐蝕,晶界上沒有高鉻鐵、氮化物析出;而在1100℃空冷的,腐蝕率很高,晶界上析出大量的高鉻碳和氮化物,有晶間腐蝕。經1100℃×30min水淬,然后分別進行15min保溫和900min的水淬的試件,晶界上均有高鉻碳、氮化物析出,但腐蝕率比1100℃空冷的試樣低,且沒有晶間腐蝕。說明晶界上析出的高鉻碳、氮化物與晶間腐蝕沒有相對關系。腐蝕介質為硫酸鐵-硫酸溶液。
無論普通純度(du)高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)型不銹鋼(gang),還是超高(gao)純度(du)的鐵素(su)體(ti)型不銹鋼(gang),其焊接(jie)接(jie)頭的晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)傾向都與其合金元素(su)的含(han)量(liang)有關。
選用與母材金(jin)屬化學(xue)成分相同(tong)或不(bu)同(tong)的焊(han)(han)接材料焊(han)(han)接時(shi),要(yao)嚴格保護好(hao)焊(han)(han)接熔池(chi),防止空氣中(zhong)氮氣侵入熔池(chi),以(yi)免增(zeng)加焊(han)(han)縫金(jin)屬中(zhong)C、N、O的含量(liang),導致晶間腐蝕(shi)的產生(sheng)。
選用(yong)與母材金屬化(hua)學成分不同(tong)的(de)焊(han)接材料焊(han)接時,要嚴格控制焊(han)接材料中的(de)碳、氮(dan)含(han)量和(he)提高鉻元素含(han)量,以提高焊(han)接接頭抗腐(fu)蝕能力。
超高(gao)純度鐵素體不(bu)銹鋼管熔(rong)焊(han)的方法有(you)氬弧焊(han)、等離子弧焊(han)和真空(kong)電子束(shu)焊(han)。采用這些(xie)焊(han)接(jie)方法主(zhu)要目(mu)的是(shi)使(shi)焊(han)接(jie)熔(rong)池能得(de)到良(liang)好的保護,使(shi)焊(han)接(jie)熔(rong)池表面不(bu)受污染(ran)。
采取的工(gong)藝(yi)措(cuo)施(shi)如下:
1)增(zeng)加熔(rong)池保護(如采用雙層氣體保護),用氣體透鏡,增(zeng)大噴(pen)嘴直(zhi)徑(jing),適當增(zeng)大氬(ya)氣流量;或者采取在焊槍后面加保護氣罩(zhao)的辦(ban)法,延長(chang)焊接(jie)熔(rong)池的保護時間。
2)焊(han)接時要采用提前送氬氣(qi),滯后停氣(qi)的焊(han)接設備,使焊(han)縫始、末端均在(zai)有效氣(qi)體(ti)保護范圍內(nei)。
3)提高(gao)氬氣(qi)純度,用高(gao)純度氬氣(qi)進行施焊,以減少(shao)氮和(he)氧的含量,提高(gao)焊縫金屬的凈化程度。
4)提(ti)高(gao)焊工操作技(ji)能,填充焊絲(si)時(shi)不允許焊絲(si)始、末端離開保護區。
5)焊縫背面(mian)要通氬氣保護,最(zui)好采用(yong)通氬氣的銅墊板,以(yi)減(jian)少(shao)過熱,增加(jia)冷卻速度。
6)盡量減(jian)少(shao)熱輸入,多層焊時控制(zhi)層間溫度低于100℃。