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)高鉻(ge)鐵素體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang),還是超高純度(du)的(de)鐵素體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang),其(qi)焊接(jie)接(jie)頭的(de)晶間腐蝕傾向都與其(qi)合金(jin)元素的(de)含(han)量有關。
選用與母(mu)材金屬化學(xue)成分(fen)相同或(huo)不同的焊(han)(han)接(jie)材料(liao)焊(han)(han)接(jie)時,要嚴格保(bao)護(hu)好焊(han)(han)接(jie)熔池(chi),防止(zhi)空(kong)氣(qi)中氮(dan)氣(qi)侵(qin)入熔池(chi),以免增(zeng)加(jia)焊(han)(han)縫(feng)金屬中C、N、O的含量,導致晶間腐蝕(shi)的產生。
選用與母材(cai)金屬化(hua)學成(cheng)分(fen)不同(tong)的焊(han)接(jie)材(cai)料焊(han)接(jie)時(shi),要嚴格(ge)控制焊(han)接(jie)材(cai)料中的碳、氮(dan)含量和提(ti)高(gao)(gao)鉻元(yuan)素含量,以提(ti)高(gao)(gao)焊(han)接(jie)接(jie)頭抗腐蝕能力。
超高純度鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)管熔(rong)焊(han)的方法有氬弧(hu)焊(han)、等離(li)子(zi)弧(hu)焊(han)和真空電子(zi)束焊(han)。采用這(zhe)些焊(han)接(jie)方法主要(yao)目的是(shi)使焊(han)接(jie)熔(rong)池能得(de)到良好的保護,使焊(han)接(jie)熔(rong)池表(biao)面不受污染(ran)。
采取(qu)的工(gong)藝措(cuo)施如下:
1)增加熔(rong)池保(bao)護(hu)(如采(cai)用雙層氣(qi)體保(bao)護(hu)),用氣(qi)體透鏡,增大噴嘴直徑,適當增大氬氣(qi)流量;或者采(cai)取在焊槍后(hou)面加保(bao)護(hu)氣(qi)罩(zhao)的(de)辦法,延長焊接熔(rong)池的(de)保(bao)護(hu)時間。
2)焊(han)接(jie)時要采用提前送氬氣(qi),滯后停氣(qi)的焊(han)接(jie)設(she)備,使焊(han)縫始、末(mo)端均在有效(xiao)氣(qi)體保護范圍內(nei)。
3)提高(gao)氬(ya)氣純(chun)(chun)度,用(yong)高(gao)純(chun)(chun)度氬(ya)氣進行施焊,以(yi)減(jian)少氮和氧的(de)含量,提高(gao)焊縫金屬的(de)凈化程(cheng)度。
4)提高焊工(gong)操作技能,填充焊絲(si)時(shi)不允許焊絲(si)始、末端離(li)開保護區。
5)焊(han)縫背面要(yao)通氬氣(qi)(qi)保護,最好采用通氬氣(qi)(qi)的銅墊板,以(yi)減(jian)少過熱,增加冷卻(que)速度。
6)盡量減少熱輸入,多(duo)層(ceng)焊時控制層(ceng)間溫度低(di)于100℃。