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奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐及措施有哪些?

 发布于: 2012-3-26 23:33:47

    一般认为,铬是铬镍奥氏体不锈钢中具有耐腐蚀性的基本元素,当含铬量低于12%时,就不再具有耐腐蚀性能了。铬镍不锈钢在焊接或使用的过程中,当温度升高到450-850℃时,由于奥氏体中过饱和的碳相晶界处迅速扩散并在晶粒边界析出,析出的碳与铬形成碳化铬;又因为铬在奥氏体中的扩散速度很低,来不及向晶界扩散,这样就大量消耗了晶界处的铬,使晶界处的含铬量降低到小于12%,这时晶界就失去了耐腐蚀能力。
    晶界一旦失去了耐腐蚀能力,使用时,铬镍奥氏体不锈钢在腐蚀性介质的作用下,晶界很快溶解,腐蚀性介质沿着晶界继续深入腐蚀,而晶粒本身则完整无损。从外观上看工件未发生明显变化,但金属已失去塑性。
    以上说明了晶间腐蚀的机理及其危害。对于铬镍奥氏体不锈钢来说,晶间腐蚀是最严重的破坏形式,是非常危险的。影响晶间腐蚀的主要因素有加热温度、加热时间和母材的化学成分。
    (1)加热温度。如18-5钢在450-850℃范围内,停留一段时间后,就会发生晶间腐蚀。低于450℃,由于奥氏体中的碳扩散不快,不能在晶界处扩散析出而形成碳化铬,所以没有晶间腐蚀现象;如果温度高于850℃,这时不仅碳在奥氏体中扩散极快,而且铬在奥氏体中的扩散也很快,故不能造成晶粒边界处贫铬,因而也不会发生晶间腐蚀。
    (2)加热时间。加热到危险温度范围(450-850℃)要产生晶间腐蚀。但在不同温度下不发生晶间腐蚀允许停留的时间是不同的,如图3-4所示。在700 -750℃最不稳定,只需十几秒到几分钟就会丧失抗晶间腐蚀的能力。


奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐及措施有哪些?

    (3)母材的化学成分。成分中对晶间腐蚀的最主要的影响因素是含碳量。当含碳量小于0.04%,即超低碳的奥氏体不锈钢,则无晶间腐蚀。强碳化物形成元素,如钛、铌、钼、锆等,由于能取代铬而与碳化合,因而能大大提高材料的抗晶间腐蚀能力。
    防止奥氏体钢焊接接头产生晶间腐蚀的措施有:
    (1)控制焊缝的含碳量。
    (2)选用双相组织的焊条。
    (3)添加稳定剂。
    (4)缩短 450一85090停留时间。
    (5)控制焊接热输入。
    (6)焊后进行稳定化或固溶处理。

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