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奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀实验报告

奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀实验报告

奥氏体不锈钢的焊接工艺

奥氏体不锈钢的焊接工艺 奥氏体不锈钢的焊接工艺 一、焊接方法 由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。但从经济、实用和技术性能方面考虑,最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。 1. 焊条电弧焊 厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主,因为焊条电弧焊热量比较集中,热影响区小,焊接变形小;能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求;所用[wiki]设备[/wiki]简单。但是,焊条电弧焊对清渣要求高,易产生气孔、夹渣等缺陷。合金元素过度系数较小,与氧亲和力强的元素,如钛、硼、铝等易烧损。 2. 氩弧焊 有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种,是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。因氩气保护效果好,合金元素过度系数高,焊缝成分易于控制;由于热源较集中,又有氩气冷却作用,其焊接热影响区较窄,晶粒长大倾向小,焊后不需要清渣,可以全位置焊接和[wiki]机械[/wiki]化焊接。缺点是设备较复杂,一般须使用直流弧焊电源,成本较高。 TIG有手工和自动两种,前者较后者熔敷率低些。TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接,在奥氏体不锈钢[wiki]压力容器[/wiki]和管道的对接和封底焊等广为应用。对于厚度小于0.5mm的超薄板,要求用10~15A电流焊接,此时电弧不稳,宜用脉冲TIG焊。厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊,通常厚度大于13mm,考虑制造成本,不宜再用TIG焊。 3. 等离子弧焊 是焊接厚度在10~12mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。对于0.5mm以下的薄板,采用微束等离子弧焊尤为合适。因为等离子弧热量集中,利用小孔效应技术可以不开坡口,不加填充金属单面焊一次成形,很适合于不锈钢管的纵缝焊接。 焊接工艺参数的选择 焊接时,为保证焊接质量,必须选择合理的工艺参数,所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。例如,手工电弧焊的焊接工艺规范包括:焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长

奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀

奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀 一、实验目的: 1、观察与分析奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织。 2、了解奥氏体不锈钢焊接接头产生晶间腐蚀的机理及晶间腐蚀区显微组织特征。 二、实验装置及实验材料: 1、C 法电解浸蚀装置 2、金相显微镜 3、吹风机 4、腐蚀液稀释为10%的草酸(C2H4O4·2H2O 分析纯)水溶液1000ml 5、实验材料1Cr18Ni9Ti(或1Cr18Ni9)钢手弧焊或TIG 焊试片40×20×1.5~3mm 6对 6、A137焊条或A123焊条 7、秒表 8、乙醇、丙酮、棉花、各号金相砂纸等。 三、实验原理: 晶间腐蚀是沿晶粒边界发生的腐蚀现象 。现以18—8型奥氐体不锈钢中最常用的含稳定元素的1Cr18Ni9Ti 钢为例 ,来讨论晶间腐蚀的问题。 1Cr18Ni9Ti 钢含0.02%C 和0.8%Ti 。碳在室 温奥氏体中的最大溶解度低于0.03%,多余的碳则通过固熔处理与钛结合形成稳定的碳化物TiC 。由于钛对碳的固定作用,避免了在晶界形成碳化铬,从而防止了晶间腐蚀的产生。故1Cr18Ni9Ti 钢具有抗晶间腐蚀能力,一般不会产生晶间腐蚀现象。 然而在焊接接头中,情况有所不同。奥氏体不锈钢的焊接接头,通常可分为以下几个区域(见图1) (一)焊缝金属 主要为柱状树枝晶,是单 相奥氏体组织还 是δγ+双相组织,将取决于母材和填充金属的化学成分。 (二) 过热区 加热超过1200的近缝区,晶粒有明显的长大。 (三) 敏化区 加热 峰值温度在600—1000的区域,组织无明显变化。对开不含稳定化元素的18—8钢,可能出现晶界碳化铬的析出。产生贫铬层,有晶问腐蚀倾向。 (四)母材金属 对于含稳定化元素的18—8钢,如1Cr18Ni9Ti 钢,峰值温度超过1200的过热 区发生TiC 分解量愈大(图2-16),从而使 稳定化作用大为减弱,甚至完全消失。在随 后的冷却过程中,由于碳原子的体积很小,扩散能力比钛原子强,碳原子趋于向奥氏体晶界扩散迁移,而钛原子则来不及扩散仍保留在奥氏体点阵节点上。因此,碳原子析集于晶界附近成为过饱和状态。 1—焊缝金属; 2—过热 区; 3— 敏化区;4母材金属 图1 奥氏体不锈钢焊 接接头各区示意图

不锈钢腐蚀实验报告

不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价 洪宇浩 实验一、钝化曲线法评价不同种不锈钢在同一介质中的腐蚀能力 1.实验目的 ●掌握金属腐蚀原理和金属钝化原理 ●掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量 ●掌握恒电位仪软件的操作 2.实验原理 3.实验步骤 本实验测试430不锈钢(黑)和304不锈钢(黄)在0.25mol/L H2SO4和含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中钝化曲线. 电位:-0.60 →1.20 V,50 mV/s 4.注意事项 ●电极的处理 ●灵敏度的选择 5.实验结果 1、304钢在0.25mol/L H2SO4的钝化曲线

-800 -600-400-20002004006008001000 -8-6 -4 -2 2 电流(m A ) 电位(mV) -293,1.841 -139,0.635410,0.235 904,0.708 2、304钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4 中的钝化曲线. -800 -600-400-20002004006008001000 -7-6-5-4-3-2-1 01电流(m A ) 电位(mV) (-267, 0.59829) (-69, 0.38967) (398, 0.20901) (799, 0.38485) 3、430钢在0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线.

-800 -600-400-200020040060080010001200 -4-202468 1012电流( m A ) 电位(mV) (-287, 11.133) (930, 1.7327) (174, 1.1011) (-21, 1.5724) 4、430钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线. -600 -400 -200 200 400 -10 -5 5 10 15 20 电流(m A ) 电位(mV) (-221, 15.914) (180, 1.1999) (328, 1.9463) (-84, 4.9479)

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 浙江华业电力工程股份有限公司企业标准 E n t er p ri s e S ta nd a rd f or zh e ji an g H u ay e Po w er En gi n ee r in g Co.,l t d HYDBP401-2004 奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 2004—04—01 发布 2004—04—01实施 浙江华业电力工程股份有限公司发布

前言 本标准主要起草人:仲春生 本标准审核人:朱文杰、周丰平、刘浩、王新宇 本标准批准人:沈银根 本标准自2004年04月01日发布,04月01日起在全公司范围内试行。本标准由公司工程部负责解释。

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 1 范围 本标准适用于工业管道、公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB50235—97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB/T 983—95 《不锈钢焊条》 DL/T869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》 劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 3 先决条件

化工设备焊接接头晶间腐蚀与防护

化工设备焊接接头晶间腐蚀与防护 化工设备是组成一家石油化工企业的基本。其随着经济的发展,对化工产品的需求不断的增加,越来越多的设备在其设计能力下满负荷运行。因而目前对全球的化工企业而言,设备的防护保养方面,防止受到腐蚀发生故障而造成损失已成为非常重要的问题。许多专家也认为,材料保护和防腐措施是降低维护费用和使石油化工厂安全稳定运行的重要保证。 化工设备腐蚀破坏到处可见,腐蚀事故频频发生,这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外,很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性估计不足,对腐蚀防护的重要意义认识不深,对腐蚀与防护科学缺乏应有的知识,没有采取防腐蚀措施、或采取的防腐蚀措施不当所致。 而有关数据表明,各类设备类腐蚀现象中,焊接接头晶间腐蚀尤为突出严重。其造成的经济损失不可估量。所以本文着重介绍焊接接头腐蚀及晶间腐蚀的产生原因及防护。 下面就是一个典型的,由焊接接头腐蚀而引起的化工生产事故。 “山东赫达股份有限公司9.12爆燃事故” 2010年9月12日,山东赫达股份有限公司发生爆燃事故,造成2人重伤,2人轻伤,直接经济损失约230余万元。山东赫达股份有限公司位于淄博市周村区王村镇王村,注册资本1900万元,职工总数220人,主要从事纤维素醚系列产品、PAC精制棉、压力容器制造等产品的生产和销售。 1 事故经过 2010年9月12日11时10分左右,山东赫达股份有限公司化工厂纤维素醚生产装置一车间南厂房在脱绒作业开始约1小时后,脱绒釜罐体下部封头焊缝处突然开裂(开裂长度120cm,宽度1cm),造成物料(含有易燃溶剂异丙醇、甲苯、环氧丙烷等)泄漏,车间人员闻到刺鼻异味后立即撤离并通过电话向生产厂

氯离子对不锈钢腐蚀的机理

氯离子对不锈钢腐蚀的机理 在化工生产中,腐蚀在压力容器使用过程中普遍发生,是导致压力容器产生各种缺陷的主要因素之一。普通钢材的耐腐蚀性能较差,不锈钢则具有优良的机械性能和良好的耐腐蚀性能。Cr 和Ni 是不锈钢获得耐腐蚀性能最主要的合金元素。Cr 和Ni 使不锈钢在氧化性介质中生成一层十分致密的氧化膜,使不锈钢钝化,降低了不锈钢在氧化性介质中的腐蚀速度,使不锈钢的耐腐蚀性能提高。氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起着重要作用。虽然至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活化状态的机理还没有定论,但 大致可分为2 种观点。 成相膜理论的观点认为,由于氯离子半径小,穿透能力强,故它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化,金属产生腐蚀。 吸附理论则认为,氯离子破坏氧化膜的根本原因是由于氯离子有很强的可被金属吸附的能力,它们优先被金属吸附,并从金属表面把氧排掉。因为氧决定着金属的钝化状态,氯离子和氧争夺金属表面上的吸附点,甚至可以取代吸附中的钝化离子与金属形成氯化物,氯化物与金属表面的吸附并不稳定,形成了可溶性物质,这样 导致了腐蚀的加速。 电化学方法研究不锈钢钝化状态的结果表明,氯离子对金属表面的活化作用只出现在一定的范围内,存在着1 个特定的电位值,在此电位下,不锈钢开始活化。这个电位便是膜的击穿电位,击穿电位越大,金属的钝态越 稳定。因此,可以通过击穿电位值来衡量不锈钢钝化状态的稳定性以及在各种介质中的耐腐蚀能力。 2 应力腐蚀失效及防护措施 2. 1 应力腐蚀失效机理 其中在压力容器的腐蚀失效中,应力腐蚀失效所占的比例高达45 %左右。因此,研究不锈钢制压力容器的应力腐蚀失效显得尤为重要。所谓应力腐蚀,就是在拉伸应力和腐蚀介质的联合作用下而引起的低应力脆性断 裂。应力腐蚀一般都是在特定条件下产生: ①只有在拉应力的作用下。 ②产生应力腐蚀的环境总存在特定的腐蚀介质,不锈钢在含有氧的氯离子的腐蚀介质及H2SO4 、H2S 溶 液中才容易发生应力腐蚀。 ③一般在合金、碳钢中易发生应力腐蚀。研究表明,应力腐蚀裂纹的产生主要与氯离子的浓度和温度有关。 压力容器的应力来源: ①外载荷引起的容器外表面的拉应力。 ②压力容器在制造过程中产生的各种残余应力,如装配过程中产生的装配残余应力,制造过程中产生的焊接残余应力。在化工生产中,压力容器所接触的介质是多种多样的,很多介质中含有氯离子,在这些条件下,压力容器就发生应力腐蚀失效。铬镍不锈钢在含有氧的氯离子的水溶液中,首先在金属表面形成了一层氧化膜,它阻止了腐蚀的进行,使不锈钢钝化。由于压力容器本身的拉应力和保护膜增厚带来的附加应力,使局部地区的保护膜破裂,破裂处的基体金属直接暴露在腐蚀介质中,该处的电极电位比保护膜完整的部分低,形成了微电池的阳极,产生阳极溶解。因为阳极小、阴极大,所以阳极溶解速度很大,腐蚀到一定程度后,又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可重新破坏,发生新的阳极溶解。在这种保护膜反复形成和反复破裂过程中,就会使某些局部地区的腐蚀加深,最后形成孔洞,而孔洞的存在又造成应力集中,更加速了孔洞表面的塑性变形和保护膜的破裂。这种拉应力与腐蚀介质的共同作用便形成了应力腐蚀裂纹。 2. 2 应力腐蚀失效的防护措施 控制应力腐蚀失效的方法,从内因入手,合理选材,从外因入手,控制应力、控制介质或控制电位等。实际情况 千变万化,可按实际情况具体使用。 (1)选用耐应力腐蚀材料 近年来发展了多种耐应力腐蚀的不锈钢,主要有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素

金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院

实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1.了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2.熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3.通过阳极极化曲线的测定,学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线,实际就是测量在外加电流作用下,金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度(以下简称电密)之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法,以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下,若电极电位是电密的单值函数时,恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中,电极表面壮态发生变化,具有活化/钝化变化,那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来,这时若采用恒电流法,则阳极过程某些部分将被掩盖,而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下,一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如,对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知,在一定的电位范围内,金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区,还可知金属的自腐蚀电位(稳定电位)、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时,由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密,当达到致钝电密点时金属开始钝化,由于人为控制电密恒定,故电极电位突然增加到很正的数值(到达过钝化区),跳过钝化区,当再增加电密时,所测得的曲线在过钝化区。因此,用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况,而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置

三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌,KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中,静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液(0.5 M)的配制:烧杯内放入475 mL去离子水,加入 浓硫酸25 mL,搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制:烧杯中放入700 mL去离子水,加 入160 g NH4HCO3,65 mL浓氨水,搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 (1)用水砂纸打磨工作电极表面,并用无水乙醇棉擦试干净待用。 (2)将辅助电极和研究电极放入极化池中,甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中,用盐桥连接二者,盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1~2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 (3)测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压,稳定 5min。 (4)在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极:SCE),以0.05,0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 (5)存储数据,转化为TXT文本,用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线;

2205双相不锈钢的焊接工艺规程(DOC)

1 绪论 随着工业技术的日益发展,一般奥氏体不锈钢难以满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。为此,冶金工作者进行了大量研究,研制出奥氏体—铁素体型不锈钢,即双相不锈钢。 传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足,尤其是应力腐蚀引起的断裂,其危害性极大。双相不锈钢是近二十年来开发的新钢种。通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50%,从而将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情况下,Cr含量在18%-28%,Ni含量在3%-10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速,80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。 上世纪30年代就已在瑞典的试验室中研制出双相不锈钢(3RE60、Uranus50等),但是双相不锈钢真正产业化还是在上世纪60年代以后,其发展经历了3代历程。 1.1 我国双相不锈钢的应用 双相不锈钢是根据石油化工中强酸强碱造成的局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴式腐蚀现象,一般不锈钢难以胜任的容器、管道以及零部件等而研制的,但由于

奥氏体不锈钢在Cl~-介质中应力腐蚀研究

奥氏体不锈钢在Cl-介质中应力腐蚀研究 郦建立Ξ(抚顺石油学院) 王宽福 (浙江大学) 摘 要 评述了奥氏体不锈钢在氯化物介质中应力腐蚀开裂。从环境、冶金和力学等方面论述了SCC的主要因素,综合论述了控制奥氏体不锈钢SCC的工程参量和安全评定的方法。提出了预防奥氏体不锈钢应力腐蚀的一些措施。 关键词 奥氏体不锈钢 应力腐蚀 工程参量 奥氏体不锈钢(304,316)以其优异的耐蚀性和较好的加工性,在化工、石油、动力工业和核工业等部门得到广泛的应用,然而其SCC(Stress Corrosion Cracking)破坏的几率也随之增大。化工设备失效中SCC的失效占1/4,其中奥氏体不锈钢设备SCC失效要占其1/2[1],而且大部分由含Cl-介质环境引起。因此对奥氏体不锈钢氯化物开裂进行了大量的研究[2~9]。 本文综述了奥氏体不锈钢SCC的主要影响因素、工程参量及安全评定的方法,并提出了一些预防措施。 1 奥氏体不锈钢Cl2环境开裂影响因素 1.1 环境因素 1.1.1 介质和浓度 引起奥氏体不锈钢SCC破裂的介质,认为一般限于Cl-、F-、Br-、H2S x O6、H2S和NaOH等几种。介质浓度越高,奥氏体不锈钢发生SCC的敏感性增加。工程实际表明开裂常发生在温度高的部位,特别是热传递速度大、易发生干湿交替的部位[10,11]。曾发现隔热层中浸出微量的Cl-引起SCC。Staehle[12]发现汽相部位产生破裂的Cl-浓度较低,而液相则需要较高的Cl-浓度。在实际工况中,设备的许多局部部位Cl-的浓度因设备结构和其所处环境条件的变化而提高,使较低Cl-浓度的介质也发生奥氏体钢的SCC,这给确定Cl-SCC的敏感性的浓度上限带来困难。 若在Cl-溶液中加入一些氧化剂(Fe3+, Cu2+,O2),将缩短破裂时间[13]。有研究表明,Cl-溶液若能完全除去氧,SCC将不会发生。卤化物中除Cl-外,F-和Br-同样具有SCC敏感性,但认为I-对Cl-溶液的SCC有缓蚀作用[14]。阳离子的种类对SCC也有影响,Thomas[15]认为MgCl2溶液促进SCC的作用比NaCl强。 1.1.2 温度 奥氏体不锈钢含Cl-溶液发生SCC破裂敏感性随温度升高而增大。SCC开裂温度也是一个重要参数。Truman[16]认为,奥氏体不锈钢在室温下一般不发生氯化物开裂。Money[17]也证实只有严重敏化的奥氏体不锈钢才发生IGSCC(Intergranular Stress Corrosion Cracking)。传统的工程观点认为,温度高于50℃时,在腐蚀环境中经长期暴露的材料有可能发生氯化物开裂。氯化物开裂与温度的下限有一定的依赖关系,但 601 化 工 机 械 1998年Ξ郦建立,男,1967年11月生,博士生。辽宁省抚顺市,113001。

腐蚀电化学实验报告

腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面,简便地将腐蚀型态分类,如图一。有许多类型易被辨识,但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括: 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时,金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言,均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏,尤其是对钢铁来说。然而,它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位,因此当要将不同金属放在一起时,必须格外小心,以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率,也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率,因为当某特定量的电流经过金属对时,例如不同尺寸的铜极及铁极,小电极的电流密度会远大于大电极,因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。

孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞,则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象,则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的,这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大,因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此,由于孔蚀的局部本质,它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物,其他结构不均匀物及成份不均匀处,都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀,必须有一个间隙其宽度足够让液体进入,但却也可使液体停滞不流出。因此,间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下,若金属均匀腐蚀时,晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下,晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀,如此会使合金的强度下,甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间,金属表面通常只受到很轻微的侵蚀,但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时,其尖端会开始向前,此时作用在金属上的拉伸应力会在裂缝尖端处形成高应力,当裂缝尖端向前传播时,在裂缝尖端处也会产生电化学腐蚀而使阳极金属溶解。裂缝会沿着垂直于拉伸应力的方向成长,直到金属破坏为止。若应力或腐蚀其中任一停止,则裂缝将停止成长。 冲蚀腐蚀 冲蚀腐蚀可被定义为由于腐蚀性流体与金属表面相对运动而导致金属腐蚀速率加速的现象。当腐蚀性流体的相对运动速率相当快时,机械磨擦效应将会相当严重。冲蚀腐蚀的特征为金属表面具有与腐蚀性流体流动方向相同的凹槽、蚀孔与圆孔等。 涡穴损伤 此类型的冲蚀腐蚀是由接近金属表面之液体中的气泡及充气孔穴破灭所造成的。涡穴损伤通常发生在具有高速液体流动及压力改变的金属表面。 移擦腐蚀 移擦腐蚀发生在材料承受振动及滑动负荷的界面处,它会形成具有腐蚀生成物的凹槽或蚀孔。当金属发生移擦腐蚀时,磨擦表面间的金属碎片会被氧化且某些氧化膜会因磨擦动作而剥落,因此摩擦表面间会累积可当研磨剂用的氧化物颗粒。

奥氏体不锈钢焊接

奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体,也有一些为奥氏体+少量铁素体。奥氏体不锈钢具有优良的焊接性能,但由于其特殊的成分和组织,相对于普碳钢,其焊接又有很多不同之处,本文就奥氏体不锈钢的焊接进行分析。 一、奥氏体不锈钢的焊接特点 奥氏体不锈钢是石油化工生产中应用最为广泛的金属材料之一,其焊接性能良好,但在焊接过程中也容易产生不少问题,主要表现为以下几种: 晶间腐蚀 奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀,根据贫铬理论,其原因是焊接时焊缝和热影响区在加热到450~850℃温度范围停留一定时间的接头部位,在晶界处析出高铬碳化物(Cr23C6),引起晶粒表层含铬量降低,形成贫铬区,在腐蚀介质的作用下,晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化,受力时则会沿晶界断裂,几乎完全失去强度。 为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀,一般采取的防止措施有:(1)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等,或采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等;(2)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制4-12%);(3)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度;(4)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。 焊接热裂纹 热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强,有利于S、P等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集。另外,此类钢的导热系数小(约为低碳钢的1/3),线胀系数大(比低碳钢大50%),所以焊接应力也大,加剧了热裂纹的产生。其防止的办法是: (1)选用含碳量低的焊接材料,采用含适量Mo、Si等铁素体形成元素的焊接材料,使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织,减少偏析; (2)尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。 应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。 应力腐蚀开裂防止措施:(1)采取合适的焊接工艺,保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等;采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平;(2)合理选择焊材,焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等;(3)消除应力处理:焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。 焊缝金属的低温脆化 对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时,焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。一般可以通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝的方法来防止焊缝金属的低温催化。

最新1奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程

1奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程

精品好文档,推荐学习交流 浙江华业电力工程股份有限公司企业标准 E n t er p ri s e S ta nd a rd f or zh e ji an g H u ay e Po w er En gi n ee r in g Co.,l t d HYDBP401-2004 奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 2004—04—01 发布 2004—04—01实施 浙江华业电力工程股份有限公司发布

前言 本标准主要起草人:仲春生 本标准审核人:朱文杰、周丰平、刘浩、王新宇 本标准批准人:沈银根 本标准自2004年04月01日发布,04月01日起在全公司范围内试行。本标准由公司工程部负责解释。

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 1 范围 本标准适用于工业管道、公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB50235—97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB/T 983—95 《不锈钢焊条》 DL/T869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》 劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 3 先决条件

晶间腐蚀

不锈钢产品晶间腐蚀的危害和防止措施 自然界的腐蚀无处不在,腐蚀给人类带来的危害和损失远远的超过了火灾、水灾和地震等自然灾害的总合,它可以在不知不觉中毁掉你能看到的东西,腐蚀造成损失是非常巨大的,而由于腐蚀引起的突发恶性事故,不仅仅带来巨大经济损失,而往往会引发火灾、中毒、爆炸、人身伤亡等灾祸,造成严重的社会后果,应引起我们的高度重视。据资料统计在石油化工设备腐蚀失效设备中,我国每年因金属腐蚀造成的损失至少200亿,晶间腐蚀占了9%左右。 1.晶间腐蚀的特征: 晶间腐蚀与一般的腐蚀不同,它不是从金属外表面开始,而是集中发生在金属的晶界区,沿着金属晶界向内部扩展。这种腐蚀使得金属在外表面看不出任何迹象的情况下,完全丧失其力学性能,危害极大。已晶间腐蚀的不锈钢产品,表面看起来还是很光亮的,但是内部已经损坏,严重时已失去金属的声音,在外表面轻轻的敲击就会破碎成细粒。用显微镜观察,发现晶界已成网状,晶界区因腐蚀已造破坏,这时晶粒已接近分离状态,稍受外力作用即发生晶界断裂,成为粉末,造成设备破坏和人员伤亡。晶间腐蚀隐蔽性强是突发事故,危害巨大。 2.晶间腐蚀原因: 2.1介质:引起A氏体不锈钢晶间腐蚀的介质主要酸性介质,如工业醋酸、硫酸、硝酸、草酸、盐酸等,在强氧化性介质中,随着不锈钢中Cr含量的减少,出现晶界贫Cr,因此晶界的腐蚀速度远远大于晶粒本体的腐蚀速度。 2.2不锈钢是否产生晶间腐蚀以及腐蚀的程度取决于产品的受热过程,不锈钢在450°C~850°C范围内加热,有产生晶间腐蚀的倾向,其中在650°C~750°C范围内加热对晶间腐蚀最为敏感,此温度称为“敏化温度”,在敏化温度下产生的晶间腐蚀倾向的时间最短,加热时间越长,晶间腐蚀的倾向越大。 2.3晶界合金元素的贫Cr化是产生晶间腐蚀的主要原因,不锈钢在450°C~850°C范围内,Cr的碳化物主要在晶间析出,这种碳化物中Cr的含量远高于基体中的含Cr量,势必引起临近区域Cr 的集聚和扩散,从而形成贫Cr区(Cr<12%),贫Cr区不能抵抗某些介质的腐蚀,就形成晶间腐蚀。 2.4钢种的含碳量越高,碳向晶界扩散的倾向越大,晶间腐蚀的倾向就越大, 2.5发生晶间腐蚀的电化学条件 2.5.1晶粒和晶界区的组织不同,电化学性质存在显著差异,晶界为阳极,晶粒为阴极,两级的电位不同,形成电位差,这是产生晶间腐蚀的内因。 2.5.2腐蚀和应力、晶界间的不均匀性有关,晶粒和晶界间的差异要在一定的条件和环境温度下才能显露出来,在腐蚀介质和内外应力的作用下,晶界的电化学腐蚀就显现出来了,这是产生腐蚀的外因条件。

奥氏体不锈钢焊接要求

奥氏体不锈钢组对及焊接要求 概述: 科莱恩17000T化工助剂项目中有304L和316奥氏体型不锈钢管道,奥氏体型不锈钢是现代化工行业中采用的比较多的材质,奥氏体不锈钢具有良好的可焊性,但是焊接材料或焊接工艺不正确时,会出现晶间腐蚀,热裂纹,应力腐蚀开裂,焊缝成形不良。 为保证焊接质量中核中原项目部所有管工以及焊工必须按照以下的《奥氏体不锈钢焊接工艺作业指导书》进行不锈钢的组对以及焊接工作。 不锈钢焊接工艺作业指导书 1.目的 为规范焊工操作,保证焊接质量,不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本指导书。 2. 编制依据 2.1. 设计图纸 2.2.《手工钨极氩弧焊技术及其应用》 2.3.《焊工技术考核规程》 3. 焊接准备 3.1. 焊接材料 焊丝:母材为304L材质和母材为316L时均采用ER316L焊丝 焊丝直径:φ1.6,φ2.0、φ2.5 焊丝应有制造厂的质量合格证,领取和发放有焊材管理员统一管理。焊丝在使用前应清除油锈及其他污物,露出金属光泽。 3. 2. 氩气 氩气瓶上应贴有出厂合格标签,其纯度≥99.99%,所用流量6-9升/分钟,气瓶中的氩气不能用尽,瓶内余压不得低于0.5MPa ,以保证充氩纯度。 3.3. 焊接工具 3.3.1. 采用直流高频电焊机。 3.3.2. 选用的氩气减压流量计应开闭自如,没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气瓶,造成高压气流直冲低压,损坏流量计;关时先关流量计而后关氩气瓶。 3.3.3. 输送氩气的胶皮管,不得与输送其它气体的胶皮管互相串用,可用新的氧气胶皮管代用,长度不超过30米。 3.4. 其它工器具 焊工应备有:焊渣锤、扁铲、锉刀、不锈钢钢丝刷、电磨工具等,以备清渣和消缺。 4.工艺参数

不锈钢管道焊接工艺规程(1)

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程 1范围 本标准适用于工业管道、公用管道和发电厂奥氏体不锈钢管道焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊和手工电弧焊作业。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB5023—97《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB/T 983—95《不锈钢焊条》 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2004〈压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004〈压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-200《〈压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004<压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004<压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004〈压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》 3先决条件 3.1 环境 3.1.1 施工环境应符合下列要求:

3.1.1.1 风速:手工电弧焊小于8M/S,氩弧焊小于2M/S 3.1.1.2 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%环境温度大于0C。 3.1.1.3 非下雨、下雪天气。 3.1.2 当环境条件不符合上述要求时,必须采取挡风、防雨、防寒等有效措施。 3.2奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图 图1奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图

SA213―TP304钢焊接接头耐晶间腐蚀性能研究

SA213―TP304钢焊接接头耐晶间腐蚀性能 研究 摘要:本文通过对不锈钢焊接接头一系列晶间腐蚀试验和分析,提出了增强不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀能力的有效途径。 关键词:不锈钢晶间腐蚀焊接接头贫铬区 1、引言 某核电厂汽机岛的不锈钢管道在施工前,根据其所处的地理环境及《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》DL/T1117-2009,材质为SA213-TP304、规格为Φ51×6的焊接接头试样需要做晶间腐蚀试验。 2、试件焊制 2.1母材化学成分见下表1所示 2.2焊接工艺参数见下表2所示 2.3焊接过程控制 2.3.1焊前准备。将坡口表面20~30mm用不锈钢砂轮片和钢丝刷清理干净,焊丝表面除锈、油、垢,管件内部通氩气,焊缝四周用高温胶带密封,留一小口,使内部氩气流动平稳。 2.3.2施焊过程。焊接时采用直线送丝,不做横向摆动、层间温度低于150℃,接头错开15mm,收弧弧坑填满,

3、试验结果 对试件进行线切割后,试样按照DL/T1117-2009规定进行拉伸、弯曲、微观金相检验,均合格,但两个规格为80×20×4mm的试样,按GB/T4334-2008中方法E进行的晶间腐蚀试验不合格,结果见图1所示。 4、改进工艺后试验 之后我们改进了工艺:采用焊丝为ER308L,化学成分及机械性能,层间温度控制在60℃以下,焊接过程管内加铜垫板以加快冷却速度的措施,其他参数不变,试件进行线切割后,根据DL/T1117-2009规定对试样进行拉伸、弯曲、微观金相检验,均合格,从中截取的两个规格为80×20×4mm的试样,按GB/T4334-2008中方法E进行的晶间腐蚀试验合格,见图2所示。 5、试验结果分析 5.1化学成分 从表1、表3化学成分上看母材SA213-TP304及焊丝ER308L的含碳量均在0.03%以下,奥氏体钢中含碳量为0.02~0.03%时,全部的碳均会溶解在奥氏体中,即使在450℃~850℃加热也不会形成贫铬区,故不会产生晶间腐蚀;另当焊材中含有钛、铌等稳定剂时,钛、铌与碳的亲和力比铬强,这些元素能够与碳形成稳定的碳化物,从而避免在奥氏体晶界产生贫铬,故通常选用超低碳(含碳量在0.03%

焊接工艺对奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响

焊接工艺对奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响 赵尔冰1 ,张亦良2 ,陈鴒志1 ( 1. 北京市朝阳区特种设备检测所,北京 100122; 2. 北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院,北京 100124) 摘 要: 针对氯离子环境中奥氏体不锈钢焊缝较高的焊接残余应力极易引发应力腐蚀开裂的普遍性工程难题, 对国产 304、316 L 、德国 304 钢 3 种材料的不同焊接工艺进行了系列应力腐蚀实验研究. 焊接工艺包括手工焊条 电弧焊及 CO 2 保护药芯电弧焊、焊后空冷及浇水速冷,取样位置包括母材、焊缝起弧及收弧. 通过 100 多个试样 的应力腐蚀对比实验,研究了各种工艺之间的优劣,拟合了 2 种材料在沸腾氯化镁环境中应力 - 寿命的数学关 系. 结果表明,对应力腐蚀寿命而言,316 L 是 304 钢的 15 倍以上、焊接起弧点高于收弧点、对接焊缝高于角焊 缝; 焊后速冷工艺可提高焊接接头抗应力腐蚀能力. 关键词: 奥氏体不锈钢; 起弧; 收弧; 水冷处理; 氯离子应力腐蚀 中图分类号: O 346. 2 + 2; T G174. 3 + 6; R187 + 5 文献标志码: A 文章编号: 0254 - 0037( 2011) 11 - 1601 - 06 为了满足卫生要求,医疗、卫生和食品行业使用的灭菌器一般采用奥氏体不锈钢制造. 进口灭菌器寿 命一般为 10 a 以上[1-2] ,而国产灭菌器短时间内开裂报废的现象十分普遍,已经成为行业一大难题,在造 成医疗成本居高不下的同时,对医疗卫生安全产生极大隐患. 作者曾对开裂的灭菌器进行失效分析,结果 表明开裂原因为典型的氯离子应力腐蚀 [3-4] ,开裂灭菌器及金相、断口形貌见图 1、 2. 图 1 灭菌器内腔开裂 F i g . 1 I nn e r surface of the s t e r i l i z e r 图 2 典型的应力腐蚀特征 F i g . 2 T y p i c a l feature of s t r e ss c o rr os i o n 虽然采用铁素体、马氏体或双相不锈钢可以解决应力腐蚀问题,但考虑到制造工艺和制造成本,国内 外设备制造单位仍然选用奥氏体不锈钢. 该材料的最大问题是氯离子应力腐蚀,主要影响因素为拉应力 水平和氯离子浓度[5-6] ,其中残余应力是最主要的影响因素,目前对有效降低焊接残余应力虽然已经做了 一些工作 [7-11 ] ,但研究成果的实用性仍较为欠缺. 针对灭菌器裂纹主要出现在焊缝及热影响区的特征[3] ,鉴于目前氯离子应力腐蚀数据较少、尤其缺 乏不同焊接工艺的影响、不同材料与实际工况对比实验的现状,本文立足于通过对 3 种不同材料、不同焊 接工艺、不同焊后处理工艺等系列应力腐蚀实验,得到相应的应力腐蚀断裂寿命,比较不同材料及不同工 艺的应力腐蚀特征,找出焊后的薄弱环节,提出防止应力腐蚀的有效措施,为工艺改造提供基础实验依据. 收稿日期: 2009-07-13. 基金项目: 北京市朝阳区社会发展项目( SF0702) . 作者简介: 赵尔冰( 1963—) ,男,河北平山人,高级工程师.

晶间腐蚀的定义

晶间腐蚀 英文名称:intergranular corrosion;intercrystalline corrosion 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化, 不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下,在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。 产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上,在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小,约为0.02%~0.03%,而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值,故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物,如(CrFe)23C6等。数据表明,铬沿晶界扩散的活化能力162~252KJ/mol,而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol,即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。 不锈钢的敏化及预防措施 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时,或者缓慢冷却通过这个温度区间时,都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳

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