浙江至德鋼業有限公司在對核級奧氏體不(bu)銹鋼管焊接接頭性能分析過程中，發現晶間腐蝕試驗不合格，且發生晶間腐蝕開裂的位置為母材，通過分析發現導致母材晶間腐蝕不合格的原因可能是由于不合理的元素成分（過高的錳含量和過低的鎳含量）和不合理的熱處理制度導致了母材在敏化后微觀組織為奧氏體＋δ鐵素體＋σ相，從而使得晶間敏化時貧鉻更嚴重，同時針對該種情況給出了相應的預防措施。
18-8型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)因(yin)其具有較(jiao)高的(de)強度(du)、塑形和良好(hao)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性能在(zai)核(he)電站中(zhong)(zhong)廣泛應用(yong)，其中(zhong)(zhong)包(bao)括(kuo)某些設(she)備的(de)重要部件以及(ji)需承擔耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)等而惡劣環境的(de)重要系統管(guan)道。重要部件及(ji)管(guan)道用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需要復驗，同時(shi)在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)還需要對(dui)焊(han)接(jie)接(jie)頭進行焊(han)接(jie)工藝評定，其中(zhong)(zhong)就包(bao)括(kuo)進行晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗。由(you)于晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)對(dui)于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)應用(yong)影響(xiang)很大(da)，且其發生過(guo)程(cheng)不(bu)(bu)易覺察，所以奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)現象受到了廣泛關注。
至(zhi)德鋼業(ye)針對(dui)某(mou)一(yi)核級奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼管在焊接(jie)實施前焊接(jie)工(gong)藝評(ping)定不(bu)(bu)合(he)格(ge)問(wen)題(ti)，進行(xing)了包括化學(xue)成(cheng)分(fen)、力學(xue)性能(neng)、工(gong)藝性能(neng)、微觀組(zu)織、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)等方面的(de)(de)試驗，分(fen)析了造成(cheng)工(gong)藝評(ping)定不(bu)(bu)合(he)格(ge)的(de)(de)原(yuan)因主要為晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)試驗不(bu)(bu)合(he)格(ge)，并對(dui)造成(cheng)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)試驗不(bu)(bu)合(he)格(ge)的(de)(de)原(yuan)因進行(xing)了分(fen)析，并提出了避免該種(zhong)問(wen)題(ti)出現的(de)(de)相關措施，從(cong)而為核級奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼在核電站中(zhong)的(de)(de)廣泛應用(yong)提供(gong)一(yi)定的(de)(de)理論基礎(chu)。
一、焊接(jie)接(jie)頭的(de)制備與試驗方法
1. 焊接(jie)接(jie)頭(tou)的制備(bei)
母材(cai)為(wei)(wei)Z2CN18.10，規(gui)格為(wei)(wei)Φ21.3mm×3.37mm，填(tian)充(chong)焊(han)(han)絲為(wei)(wei)ER316L，規(gui)格為(wei)(wei)Φ2.0，焊(han)(han)接(jie)工藝為(wei)(wei)惰性氣(qi)體保護鎢極(ji)電弧焊(han)(han)（TIG）。對焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭進(jin)行(xing)無損檢(jian)測(ce)(ce)，包括目視檢(jian)測(ce)(ce)、滲透檢(jian)測(ce)(ce)和(he)射線檢(jian)測(ce)(ce)，結果表明(ming)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的表面缺(que)陷(xian)及內部缺(que)陷(xian)在采(cai)購規(gui)定的要求范圍之(zhi)內。
2. 試驗(yan)方法及試驗(yan)結果
為(wei)了檢驗(yan)焊接(jie)接(jie)頭(tou)是否滿足要(yao)求，從焊接(jie)接(jie)頭(tou)上分(fen)別取樣進行化學成分(fen)分(fen)析、橫向(xiang)拉伸、彎曲、微觀組織、晶間腐蝕等試驗(yan)項目，具(ju)體要(yao)求如下。
a. 化(hua)學成(cheng)分(fen)
按照GB/T 20066-2001的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)從(cong)(cong)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭上截取試(shi)樣(yang)，試(shi)驗方(fang)法按照GB/T 11170-2008的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)在(zai)M5000直讀光譜儀進行(xing)。化(hua)(hua)學(xue)成分(fen)分(fen)析結果如(ru)表所示，從(cong)(cong)表中(zhong)可(ke)以看出測量(liang)(liang)(liang)值符合規(gui)范要(yao)求(qiu)，同時雜質元素銅、硼、氮(dan)、磷(lin)、硫等含量(liang)(liang)(liang)較低，這(zhe)可(ke)以保證焊(han)(han)接(jie)(jie)質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性；另(ling)外其中(zhong)還含有微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)化(hua)(hua)元素鈮，元素鈮的(de)(de)(de)(de)存在(zai)是為(wei)了(le)形(xing)成碳化(hua)(hua)物，從(cong)(cong)而(er)降低基體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)碳含量(liang)(liang)(liang)，從(cong)(cong)而(er)對于提高(gao)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)抗晶間(jian)腐蝕能力有益；另(ling)外根據Delong圖計算得到δ鐵素體含量(liang)(liang)(liang)約為(wei)6％，符合規(gui)范要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)鐵素體含量(liang)(liang)(liang)在(zai)5～15％的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭中(zhong)一定(ding)量(liang)(liang)(liang)鐵素體的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，是為(wei)了(le)提高(gao)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)凝(ning)固過程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)強度，從(cong)(cong)而(er)避(bi)免凝(ning)固收縮形(xing)成的(de)(de)(de)(de)張力將焊(han)(han)縫撕(si)裂(lie)。
b. 橫向拉伸
按照GB/T 2651-2008的規(gui)定截取管接(jie)頭板(ban)狀(zhuang)試(shi)(shi)樣，其中試(shi)(shi)樣平行長度(du)(du)部分的寬度(du)(du)為(wei)6mm，試(shi)(shi)驗(yan)設備均(jun)為(wei)WAW-300液(ye)壓萬(wan)能(neng)試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)。拉伸試(shi)(shi)驗(yan)結果表(biao)明焊(han)接(jie)接(jie)頭的抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)Rm為(wei)575MPa，滿足規(gui)范要求(qiu)(qiu)的不低(di)于490MPa的要求(qiu)(qiu)，同時斷裂位置在焊(han)縫以外區域，這說明焊(han)接(jie)接(jie)頭強(qiang)度(du)(du)優于母材強(qiang)度(du)(du)。
c. 彎曲
根據GB/T 2653-2008的規定，截取(qu)橫向(xiang)彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)樣(yang)，其中(zhong)試(shi)樣(yang)厚度為(wei)鋼(gang)管厚度（3.37mm），試(shi)樣(yang)的寬度為(wei)8mm，試(shi)樣(yang)的長度為(wei)100mm，且焊縫處于試(shi)樣(yang)的中(zhong)間(jian)位(wei)置，試(shi)驗(yan)設備(bei)為(wei)WAW-300液壓萬能試(shi)驗(yan)機。截取(qu)4個(ge)(ge)橫向(xiang)彎(wan)(wan)曲(qu)試(shi)樣(yang)，其中(zhong)2個(ge)(ge)進(jin)行(xing)面彎(wan)(wan)試(shi)驗(yan)，2個(ge)(ge)進(jin)行(xing)背彎(wan)(wan)試(shi)驗(yan)，彎(wan)(wan)曲(qu)過程所(suo)采用的圓形壓頭直徑為(wei)15mm，彎(wan)(wan)曲(qu)角度為(wei)180°，試(shi)驗(yan)結果(guo)均未發現有裂紋或其他缺陷產生。
d. 微觀組織
從焊接接頭上(shang)截(jie)取(qu)長(chang)度為30mm的管段，沿縱截(jie)面監測焊縫和焊縫附近區(qu)域(yu)的微觀組(zu)織(zhi)，侵蝕(shi)劑為300mL HCl＋500gFeCl 3＋700mlH2O，侵蝕(shi)時間2秒，然后在CMM-40E金相顯微鏡(jing)上(shang)觀察不同區(qu)域(yu)的微觀組(zu)織(zhi)。
焊縫處(chu)的(de)微觀組織(zhi)如圖所示，可(ke)(ke)以(yi)看出(chu)(chu)(chu)存(cun)在明顯的(de)兩種組織(zhi)，根據表中的(de)化學成分(fen)分(fen)析(xi)及(ji)Delong圖計算結果(guo)可(ke)(ke)知(zhi)，該組織(zhi)主要為(wei)奧氏體(ti)(ti)的(de)基(ji)體(ti)(ti)和沿(yan)奧氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)分(fen)布的(de)枝(zhi)狀鐵素(su)體(ti)(ti)，由于該鐵素(su)體(ti)(ti)為(wei)直接從(cong)液相中析(xi)出(chu)(chu)(chu)，可(ke)(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)出(chu)(chu)(chu)為(wei)δ鐵素(su)體(ti)(ti)，據此(ci)可(ke)(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)得出(chu)(chu)(chu)焊縫處(chu)的(de)組織(zhi)為(wei)鑄態的(de)奧氏體(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)。
焊縫附近熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)如(ru)圖所示，可以看出該區(qu)(qu)域的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構和焊縫的(de)(de)(de)鑄態組(zu)(zu)織(zhi)明顯不(bu)同，出現了(le)經加工(gong)和熱(re)處理后由于材料發生再結晶而存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)明顯晶界，同時晶內(nei)出現了(le)異與(yu)基體的(de)(de)(de)其他組(zu)(zu)織(zhi)，且(qie)存(cun)在(zai)一定數量的(de)(de)(de)孿晶。
另(ling)外(wai)，母材(cai)區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)微觀(guan)組織如圖(tu)(tu)所(suo)示(shi)，根(gen)據張文華的(de)(de)(de)研究，鉻－鎳型(xing)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼在(zai)1100～1300℃固溶(rong)處理過(guo)程后(hou)，其δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)含量隨著固溶(rong)溫度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高而增加(jia)，根(gen)據F-2A型(xing)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)儀測(ce)母材(cai)的(de)(de)(de)微觀(guan)組織中除了(le)奧(ao)氏體(ti)基體(ti)外(wai)，還(huan)包括7.3％的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，據此推(tui)測(ce)此鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)應為δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)；除δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)，還(huan)可以觀(guan)測(ce)得知在(zai)部分(fen)晶界存(cun)在(zai)碳化物(wu)析出(chu)(chu)；同(tong)時對δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)析出(chu)(chu)區(qu)域(yu)放大倍數進一步進行觀(guan)察，如圖(tu)(tu)所(suo)示(shi)，可以看(kan)出(chu)(chu)在(zai)條(tiao)形δ鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)周(zhou)圍存(cun)在(zai)其它(ta)塊狀(zhuang)析出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)，利用平衡相(xiang)(xiang)圖(tu)(tu)計算結(jie)果及(ji)相(xiang)(xiang)關研究，可分(fen)析得知該(gai)析出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)為σ相(xiang)(xiang)。
e. 晶間(jian)腐蝕(shi)
晶(jing)間腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)按照GB／T4334.5-2000的(de)(de)規定(ding)進(jin)行，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)長度為(wei)(wei)(wei)100mm，寬為(wei)(wei)(wei)20mm的(de)(de)厚度為(wei)(wei)(wei)管材(cai)壁厚的(de)(de)條形試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)；晶(jing)間腐(fu)蝕前應對試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)進(jin)行敏(min)化(hua)，敏(min)化(hua)溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)650℃，敏(min)化(hua)保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)間為(wei)(wei)(wei)2小時(shi)，保(bao)(bao)溫(wen)后在空(kong)氣中冷卻；晶(jing)界(jie)腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)腐(fu)蝕介質是按照該標準要求配置的(de)(de)硫酸－硫酸銅溶液；試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)完成后，取出(chu)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)，洗凈、干燥、并進(jin)行聲響試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)和彎曲(qu)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，彎曲(qu)角度為(wei)(wei)(wei)180°。試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)(jie)果(guo)發現(xian)，在靠近焊(han)縫熱影響區(qu)的(de)(de)母(mu)材(cai)區(qu)域(yu)存在裂紋，而焊(han)縫區(qu)域(yu)無裂紋，這表明母(mu)材(cai)的(de)(de)晶(jing)間腐(fu)蝕結(jie)(jie)果(guo)不合格(ge)。
f. 母材性能
根據(ju)母材的(de)(de)質量證明文件，可(ke)知(zhi)母材的(de)(de)化學成分，具體(ti)如表所示。根據(ju)表的(de)(de)結(jie)果可(ke)以看出(chu)，錳含量接(jie)近(jin)上限，鎳含量接(jie)近(jin)下限，且根據(ju)Delong圖計算得到母材中的(de)(de)δ鐵素體(ti)含量約(yue)為(wei)8％。同時，母材的(de)(de)拉伸性能(neng)結(jie)果表明其(qi)室溫抗拉強(qiang)度(du)為(wei)575MPa，滿足采(cai)購(gou)技術(shu)規格書中不低于490MPa的(de)(de)要(yao)(yao)求；屈服強(qiang)度(du)為(wei)260MPa，滿足采(cai)購(gou)技術(shu)規格書中不低于175MPa的(de)(de)要(yao)(yao)求。
二、分(fen)析討論
根據對焊接(jie)接(jie)頭的化學成(cheng)分(fen)、力學性能、彎(wan)曲(qu)、微觀組織、晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕試驗的結果(guo)，可(ke)以看出(chu)該焊接(jie)接(jie)頭是不符合(he)要(yao)(yao)(yao)求的，主要(yao)(yao)(yao)原(yuan)因(yin)是由于母材區域(yu)在晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕試驗過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的彎(wan)曲(qu)檢測中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)出(chu)現開(kai)裂(lie)造(zao)成(cheng)的。對于奧(ao)氏(shi)體不銹鋼而(er)言，晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕開(kai)裂(lie)的主要(yao)(yao)(yao)原(yuan)因(yin)是因(yin)為不銹鋼在熱處理過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)生了“敏化”，即沿晶(jing)(jing)界(jie)(jie)析出(chu)M23C6碳化物（其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的M主要(yao)(yao)(yao)指鉻(ge)和鐵），導致晶(jing)(jing)界(jie)(jie)附(fu)近(jin)貧(pin)鉻(ge)，同時遠離晶(jing)(jing)界(jie)(jie)基體中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的鉻(ge)在短時間無法(fa)擴散到晶(jing)(jing)界(jie)(jie)，使得晶(jing)(jing)界(jie)(jie)附(fu)近(jin)的鉻(ge)含量(liang)低于材料發(fa)生腐(fu)(fu)蝕所要(yao)(yao)(yao)求的最低值，從而(er)導致在腐(fu)(fu)蝕溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)位(wei)置優先被侵蝕，最后導致材料失(shi)效。
研(yan)究表明(ming)，在奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)一定含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)δ鐵體(ti)(ti)(ti)有(you)助于(yu)提高合金(jin)的(de)(de)(de)抗晶間腐(fu)蝕性(xing)能，這主要是(shi)由(you)于(yu)δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)能比(bi)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)晶界(jie)(jie)的(de)(de)(de)界(jie)(jie)面(mian)能低，使得(de)M23C6碳化物優先在δ鐵素體(ti)(ti)(ti)與奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)界(jie)(jie)面(mian)上析出；同(tong)時該(gai)相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)的(de)(de)(de)存(cun)在相(xiang)當于(yu)增加了(le)碳化物的(de)(de)(de)析出區(qu)(qu)域面(mian)積，使得(de)單位面(mian)積上的(de)(de)(de)碳化物濃度(du)降低，從而(er)使得(de)材料發生“敏(min)化”晶界(jie)(jie)附(fu)近區(qu)(qu)域鉻(ge)含(han)(han)量(liang)也不(bu)至于(yu)過低，從而(er)減少材料形成(cheng)晶間腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)。另(ling)外，如果奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)錳過高，鎳含(han)(han)量(liang)較(jiao)(jiao)低時則容易形成(cheng)σ相(xiang)。σ相(xiang)是(shi)一種(zhong)含(han)(han)有(you)較(jiao)(jiao)高鉻(ge)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)Cr-Fe金(jin)屬(shu)間化合物，當其沿晶界(jie)(jie)析出時，同(tong)時將使晶界(jie)(jie)周圍形成(cheng)貧鉻(ge)區(qu)(qu)，從而(er)使得(de)材料的(de)(de)(de)晶間腐(fu)蝕更敏(min)感。
根(gen)據對焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭和母(mu)(mu)(mu)(mu)材(cai)的微觀(guan)組(zu)(zu)織分(fen)析(xi)，可(ke)以得(de)知焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的最終(zhong)組(zu)(zu)織為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)，且(qie)焊(han)(han)縫為(wei)(wei)鑄態(tai)組(zu)(zu)織，因此根(gen)據最終(zhong)金相檢查的分(fen)析(xi)結果(guo)可(ke)以得(de)知焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)焊(han)(han)接(jie)(jie)完成后沒有(you)發生明(ming)顯的敏化(hua)(hua)；母(mu)(mu)(mu)(mu)材(cai)的微觀(guan)組(zu)(zu)織為(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)＋δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)＋σ相，同時(shi)在(zai)某(mou)些晶(jing)界(jie)部(bu)分(fen)發現有(you)碳化(hua)(hua)物(wu)的析(xi)出(chu)；由于(yu)(yu)富鉻的σ相在(zai)靠近δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)區(qu)域(yu)析(xi)出(chu)，這將(jiang)使得(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)中(zhong)的鉻含(han)量降低(di)，另外(wai)某(mou)些晶(jing)界(jie)存(cun)在(zai)碳化(hua)(hua)物(wu)析(xi)出(chu)，這就使得(de)晶(jing)界(jie)附(fu)近的貧鉻更(geng)(geng)為(wei)(wei)嚴重。根(gen)據化(hua)(hua)學成分(fen)結果(guo)可(ke)知焊(han)(han)縫區(qu)域(yu)的δ鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)含(han)量要高(gao)于(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)(mu)材(cai)，同時(shi)焊(han)(han)縫的鑄態(tai)組(zu)(zu)織由于(yu)(yu)無明(ming)顯晶(jing)界(jie)也無明(ming)顯的敏化(hua)(hua)現象，導致焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)敏化(hua)(hua)時(shi)未發生開(kai)裂；而(er)母(mu)(mu)(mu)(mu)材(cai)由于(yu)(yu)即在(zai)基體(ti)(ti)中(zhong)存(cun)在(zai)σ相析(xi)出(chu)，導致基體(ti)(ti)中(zhong)的鉻含(han)量降低(di)，同時(shi)某(mou)些晶(jing)界(jie)存(cun)在(zai)碳化(hua)(hua)物(wu)的析(xi)出(chu)，導致晶(jing)界(jie)區(qu)域(yu)的貧鉻更(geng)(geng)為(wei)(wei)嚴重，最終(zhong)使得(de)母(mu)(mu)(mu)(mu)材(cai)在(zai)相同的腐(fu)蝕環境中(zhong)發生晶(jing)間腐(fu)蝕開(kai)裂。
對于(yu)18/8型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼，一般在交貨(huo)前均(jun)要求進行最終(zhong)固(gu)溶熱(re)處(chu)理，固(gu)溶熱(re)處(chu)理溫度為(wei)(wei)1050～1150℃，保溫時(shi)間約為(wei)(wei)10min，該(gai)(gai)熱(re)處(chu)理將會保證(zheng)該(gai)(gai)類型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)＋δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織，只不過由(you)于(yu)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)很(hen)少，不易(yi)被(bei)(bei)覺(jue)察到因(yin)此(ci)一般被(bei)(bei)認為(wei)(wei)是單一的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織。另(ling)(ling)外(wai)，當(dang)18/8型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼具有較(jiao)高的(de)(de)(de)錳(meng)和氮時(shi)，在500℃～900℃長時(shi)間加熱(re)，則(ze)σ相(xiang)(xiang)形(xing)成(cheng)(cheng)傾向(xiang)就(jiu)會比較(jiao)強烈。對于(yu)本文中出現的(de)(de)(de)該(gai)(gai)種焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，由(you)于(yu)在晶界試驗中需要對試樣進行敏(min)化，而敏(min)化過程溫度正處(chu)于(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)析出溫度范(fan)圍，同時(shi)在母材中錳(meng)含(han)量(liang)(liang)處(chu)于(yu)上限(xian)、鎳含(han)量(liang)(liang)處(chu)于(yu)下限(xian)，從而對于(yu)σ相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)較(jiao)為(wei)(wei)有利。而對于(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，由(you)于(yu)熔覆(fu)金(jin)屬的(de)(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)1.60％，鎳含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)12.09％，相(xiang)(xiang)對于(yu)母材中的(de)(de)(de)錳(meng)含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)1.904％，鎳含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)9.348％具有較(jiao)低的(de)(de)(de)錳(meng)和較(jiao)高的(de)(de)(de)鎳，且δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)也更少，從而導致了(le)在相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)敏(min)化條件下焊(han)(han)縫區域沒有σ相(xiang)(xiang)產生。另(ling)(ling)外(wai)，由(you)于(yu)鉻(ge)(ge)是鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)，鎳是奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素(su)，因(yin)此(ci)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)要明顯(xian)高于(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)，則(ze)δ鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中將更容易(yi)析出富鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)σ相(xiang)(xiang)，這也與圖中的(de)(de)(de)金(jin)相(xiang)(xiang)檢查結果相(xiang)(xiang)吻合(he)。
綜上分析(xi)可知，由于母材中(zhong)的(de)錳(meng)含(han)(han)量(liang)較高(gao)、鎳含(han)(han)量(liang)較低，導致(zhi)其在晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗(yan)的(de)敏化過程中(zhong)形成了奧氏體(ti)(ti)(ti)＋δ鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)＋σ相(xiang)的(de)微觀組織，且同時沿晶(jing)界存在碳(tan)化物析(xi)出(chu)(chu)，這導致(zhi)了晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗(yan)不合格；而焊接接頭(tou)中(zhong)由于僅存在δ鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)，無(wu)σ相(xiang)和碳(tan)化物析(xi)出(chu)(chu)，而單一的(de)δ鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)對于奧氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼抗(kang)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕是(shi)有(you)益的(de)，從而其在晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕試驗(yan)過程中(zhong)未(wei)發現有(you)裂紋(wen)。
三、結論及建議
1. 導(dao)致(zhi)(zhi)焊接(jie)接(jie)頭晶間腐(fu)蝕試(shi)驗不合(he)格的(de)主要部位在(zai)母材區域，而導(dao)致(zhi)(zhi)母材晶間腐(fu)蝕試(shi)驗不合(he)格的(de)原(yuan)因是由于不合(he)理的(de)元(yuan)素成分（過高的(de)錳(meng)含量和(he)過低(di)的(de)鎳含量）導(dao)致(zhi)(zhi)在(zai)敏化后(hou)母材的(de)微(wei)觀組織(zhi)為奧(ao)氏體＋δ鐵素體＋σ相(xiang)，從而導(dao)致(zhi)(zhi)母材的(de)抗(kang)晶間腐(fu)蝕性能(neng)降(jiang)低(di)；
2. 建議在奧氏體不銹鋼制造過程中鎳含量(liang)應取中間值范圍，錳含量(liang)取較低值。
