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(lun)普通純度高鉻鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼,還是超高純度的(de)鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼,其焊(han)接接頭的(de)晶間(jian)腐蝕(shi)傾向都(dou)與其合(he)金元素的(de)含(han)量(liang)有(you)關。
選用與母材(cai)金屬化學(xue)成分相同(tong)或不同(tong)的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料焊(han)接(jie)時,要嚴格保護好焊(han)接(jie)熔(rong)池,防止空氣中(zhong)氮氣侵入熔(rong)池,以免增加焊(han)縫金屬中(zhong)C、N、O的(de)含量,導致晶間腐蝕(shi)的(de)產(chan)生(sheng)。
選用與母(mu)材(cai)(cai)金屬化學成分不同(tong)的焊接(jie)材(cai)(cai)料焊接(jie)時,要嚴格控(kong)制焊接(jie)材(cai)(cai)料中(zhong)的碳、氮(dan)含量(liang)(liang)和提高(gao)鉻元素含量(liang)(liang),以提高(gao)焊接(jie)接(jie)頭抗腐蝕能力(li)。
超高純度鐵素體不銹鋼管熔(rong)焊的(de)方法有氬弧焊、等離子弧焊和真空電子束焊。采用這些焊接(jie)(jie)方法主要目的(de)是使(shi)焊接(jie)(jie)熔(rong)池能得到良(liang)好的(de)保護,使(shi)焊接(jie)(jie)熔(rong)池表面不受污染。
采(cai)取的工(gong)藝措施如(ru)下(xia):
1)增加(jia)熔池保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(如(ru)采(cai)(cai)用(yong)雙層(ceng)氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)),用(yong)氣(qi)體(ti)透鏡(jing),增大(da)噴嘴直徑,適當增大(da)氬氣(qi)流量(liang);或者(zhe)采(cai)(cai)取在焊(han)槍后面加(jia)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)氣(qi)罩的辦法(fa),延長焊(han)接熔池的保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)時(shi)間。
2)焊接時要采用提前送氬氣,滯后停氣的焊接設備,使焊縫始、末(mo)端(duan)均在(zai)有效氣體保(bao)護范圍內。
3)提高氬氣(qi)純(chun)度(du),用高純(chun)度(du)氬氣(qi)進(jin)行施焊,以減(jian)少氮和氧的(de)含(han)量,提高焊縫金屬的(de)凈化程度(du)。
4)提高(gao)焊工操作技能(neng),填充(chong)焊絲時不允許焊絲始、末端離(li)開(kai)保(bao)護區。
5)焊縫背面要通氬氣(qi)保護,最好采(cai)用通氬氣(qi)的銅墊板,以(yi)減少過熱,增加(jia)冷卻速(su)度(du)。
6)盡量(liang)減少(shao)熱輸入,多層焊時控制層間溫度低于100℃。