晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼最主要的腐蝕問題之一,一旦產(chǎn)生晶間腐蝕,嚴重時其強度幾乎喪失,施加一定應力就會產(chǎn)生沿晶斷裂,導致奧氏體不銹鋼焊接接頭發(fā)生晶間腐蝕的原因主要是由于碳化鉻析出引起的。
奧氏體不銹鋼在500~800℃溫度區(qū)間進行敏化處理時,過飽和固溶的碳向晶粒間界擴散比鉻的擴散速度較快,在晶界附近與鉻結合成(Cr,Fe)23C6的碳化物,并在晶界沉淀析出,形成了晶粒邊界附近的貧鉻現(xiàn)象,當該區(qū)域的鉻含量降低到鈍化所需的極限含量(W(Cr)12.5%)以下時,就會加速該區(qū)域的腐蝕,形成晶間腐蝕。熱影響區(qū)敏化溫度區(qū)的晶間腐蝕發(fā)生在熱影響區(qū)中加熱峰值溫度在600~1000℃范圍的區(qū)域,產(chǎn)生晶間腐蝕的原因仍是奧氏體晶界析出碳化鉻所致。減少和防止晶間腐蝕的主要防治措施包括:
1、采取小規(guī)范(小電流、大焊速)、多道焊等工藝措施;
2、盡量降低母材、焊材中碳元素的含,采用C含量小于0.03%的焊材;
3、使焊縫由單一的奧氏體相改變?yōu)閵W氏體加鐵素體雙相,Cr在鐵素體中擴散速度比在奧氏體中快,因此,鉻在鐵素體中較快地擴散到晶界,減輕了奧氏體晶界貧鉻現(xiàn)象;
4、在鋼材和焊接材料中加入Ti、Nb等與碳的親和力比鉻強的元素,能夠與碳結合成穩(wěn)定的化合物,從而避免在奧氏體晶界造成貧鉻。