• 奥氏体型不锈钢的耐腐蚀、耐热性能特别优良,常用的典型不锈钢是18—8铬镍钢,此类钢 在GB3280—92中共有5个钢号,即0Crl8Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti及1Cr18N i9Ti。
  • 奥氏体不锈钢中含约18%的铬,其主要作用是产生钝化,阻碍阳极反应。钢中含9%的镍 ,其主要作用是扩大奥氏体 区(A区),降低钢M s(马氏体组织转变温 度线)点 (降低 至室温 以下),使钢在室温时具有单相奥氏体组织。铬镍在奥氏体中的共同作用则进一步改善了钢 的耐蚀性。不锈钢含碳量很低,且钢中加入1%左右的Ti,其目的是抑制碳化物的形成 。以消除钢的晶间腐蚀倾向。所以在固溶条件下使用不锈钢不会产生晶间腐蚀。但不锈钢在焊接 时,最容易产生的问题就是晶间腐蚀 。其原因是当焊缝热影响区温度达到450℃~850℃区 间时,原子活动能力加强,超过溶解度的碳原子将向晶界扩散,并和铬结合成CrC等碳化物,并沉淀于晶界。而晶粒内部铬的扩散速度相当慢,来不及补充晶界,致使 靠 晶界 的 晶粒表层产生“贫铬”现象,使晶界金属钝化作用大大下降,从而降低了晶界的抗蚀能力。在腐蚀 介质作用下,最易引起晶间腐蚀。如何防止不锈钢的晶间腐蚀呢?下面从材料和工 艺方面加以改进。
  • 1.通过含碳量较低的不锈钢板做为焊接母体 ,焊缝金属含碳量越高,碳和铬形成的碳化物 的机率越大,在晶界上产生的晶间腐蚀的倾向越大。因此,为了降低碳含量,可选用含碳量 ≤0.08的低碳不锈钢,如 0Crl8Ni9或00Crl8Ni9,但价格较昂贵。
  • 2.选用含Ti、Nb的不锈钢做为焊接母材,钢材中加入合金成分Ti起稳定剂的作用,Ti与 C 的亲合力强。因此,容易生成稳定的化合物,从而避免了C夺Cr的现象,以保持钢中有足够的含铬量。
  • 3.单相奥氏体组织比较容易形成晶问腐蚀。如果焊缝金属中渗入适当的铁素体形成元素),就会使焊缝金属形成奥氏体一铁素体双相组织。实践证明,奥氏体不锈钢中单相奥氏体相渗 入5%左右的铁素体相,形成奥氏体和小量铁素体的双相组织,可以获得较好的抗晶间的腐 蚀能力。因此,在采用埋弧自动焊焊接较重要的奥氏体不锈钢焊缝时,可选用0Crl8Ni9Si2焊丝,选用以氟化物为基础的无氧或低氧焊剂,可以达到满意的效果。
  • 4.焊后采用的固溶化处理。焊后将焊接件放在炉内加热,加热到1050 C,保温3Omin,然后 水冷,称之为固溶处理,此时析出的碳化物不稳定,易发生分解和重新溶人奥氏体中,固溶 处理后在定温下焊缝及热影响区的组织即为单相奥氏体 。
  • 5.焊后做稳定化处理。稳定化处理的目的在于彻底消除晶间腐蚀的倾向。稳定化处理的加热 温度应高于碳化物(Cr.Fe).C完全溶解的温度而低于碳化钛完全溶解的温度,以使(Cr.Fe).C完全溶解而保留部分碳化钛,随后冷速要缓慢,以便使加热时溶于奥氏体中的那一部分碳化钛在冷却时充分析出,这样碳就几乎全部稳定于碳化钛之中,而使(Cr.F e).C 不 会再析出,从而相对提高了固溶体的含铬量,增加其耐蚀能力。1Cr18Ni9Ti采用稳定化处理的工艺为:加热温度850℃~880℃,保温6h,空冷或随炉冷。

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