奧氏體不鏽鋼焊接常見問題-刀狀腐蝕

 

 不鏽鋼焊條焊接
 

 
有Ti、Nb等穩定化元素的奧氏體不鏽鋼焊接接頭中。腐蝕部位沿熔合線發展,處於HAZ的過熱區,由於區域很窄(電弧焊一般為1.0~1.5mm),形狀有如刀削切口,故稱為刀狀腐蝕。
 
 

(1)刀狀腐蝕產生的原因

 不鏽鋼材料

刀狀腐蝕簡稱刀狀腐蝕,它是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕,隻發生在含有Ti、Nb等穩定化元素的奧氏體不鏽鋼焊接接頭中;高溫過熱和中溫敏化是導致焊接接頭過熱區產生刀狀腐蝕的原因,也與Cr23C6析出沉澱造成貧鉻層有關;

(2)防止刀狀腐蝕的措施

不鏽鋼製品


降低母材的含碳量
 

 
降低母材的含碳量,焊接接頭就不會產生刀狀腐蝕;采用合理的焊接工藝,以減小過熱區在高溫停留時間;
高溫過熱和中溫敏化是導致焊接接頭過熱區產生刀狀腐蝕的重要條件。刀狀腐蝕產生的原因也與Cr23C6析出沉澱造成貧鉻層有關。含有穩定劑的奧氏體不鏽鋼,鋼中的大部分碳與Ti、Nb形成TiC、NbC。焊接時在溫度超過1200℃的過熱區,鈦和铌的碳化物溶入固溶體中。在高溫的作用下,由於碳的擴散能力強,故溶解的碳能迅速向晶界處遷移,冷卻後偏聚在晶界附近呈過飽和狀態,而鈦和铌則因擴散能力低而留於晶內。如果焊接接頭在敏化溫度區間再次加熱時,過飽和的碳將在奧氏體晶界以Cr23C6形式析出,而Ti、Nb由於在奧氏體相裏的擴散速度非常慢,很難遷移到晶界與碳再次結合,這樣Ti、Nb就失去了穩定化元素的作用,使晶界形成貧鉻層,在腐蝕介質的作用下就會產生刀狀腐蝕。
 
 

采用合理的焊接工藝
 

在保證焊縫質量的前提下,盡量選擇較小的熱輸入,以減小過熱區在高溫停留時間,並注意避免在焊接過程中產生“中溫敏化”的效果;
雙麵焊時,與腐蝕介質接觸的焊縫應盡量最後施焊,如不能實施,則應調整焊接參數及焊縫形狀,盡量避免與腐蝕介質接觸的過熱區再次受到敏化加熱;
焊接過程中或焊後采用強製冷卻的方法,使焊縫快速冷卻;焊後矯正時應采用冷矯正方法進行;
對腐蝕性能要求較高的焊件,必要時要進行焊後的穩定化處理或固溶處理。
 
 




參考文獻:https://wenku.baidu.com/view/c5f16d1aa300a6c30c229fa5.html
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