热裂纹防止措施

奥氏体型不锈钢焊接结构预防方法
①使用低碳牌号 00Cr19Ni10(304L)或 00Cr17Ni14Mo2(316L)，或稳 定的牌号 0Cr18Ni11Ti(321,多见于欧洲)或 0Cr18Ni11Nb(347, 多 见 于 美 国 ).使 用 这 些 牌 号 不 锈 钢 可 防 止 焊 接 时 碳 化 物 沉 淀 出 造 成 有 害 影 响 的 数 量 。
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。
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。
编辑本段不锈钢的晶间腐蚀
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)。
最通用的检查不锈钢敏感性的方法是 65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的 65%硝酸溶液中连续 48h 为一个周期，共 5 个周期，每个周期测定重量损失。一般规定，5 个试验周期的平均腐蚀率应不大于 0.05mm/ 月。
编辑本段预防措施
主要措施
防止晶界腐蚀的措施有： 1 调整焊缝的化学成份，加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性，如加入钛或铌等。 2 减少焊缝中的含碳量，可以减少和避免形成铬的碳化物，从而降低形成晶界腐蚀的倾向，含碳量在 0．04% 以下，称为“超低碳”不锈钢，就可以避免铬的碳化物生成。 3 工艺措施，控制在危险温度区的停留时间，防止过热，快焊快冷，使碳来不及析出。
热裂纹防止措施： (1)尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在 3—5％ 以下。因为铁素体能大量溶解有害的 S、P 杂质。 (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。
根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到 450—850％敏化温度区时在晶界上析出碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀 的程度。 防止措施： (1)采用低碳或超低碳的焊材，如 A002 等；采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如 A137、A132 等。 (2) 南 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 在 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。
目录
基本概念 不锈钢的晶间腐蚀 不锈钢的敏化 预防措施 发生晶间腐蚀的电化学条件 相关标准
展开
基本概念 不锈钢的晶间腐蚀 不锈钢的敏化 预防措施 发生晶间腐蚀的电化学条件 相关标准
编辑本段基本概念
晶腐蚀
英文名称：intergranular corrosion;intercrystalline corrosion 说 明 ：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 ，
编辑本段不锈钢的敏化
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 化 物 在 晶 界 沉 淀（ 敏 化 作 用 ），并 且 造 成 最 邻 近 的 区 域 铬 贫 化 使 得 这 些 区 域 对 腐 蚀 敏 感 。敏 化 作 用也可出现在焊接时，在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。
科技名词定义
晶间腐蚀
中文名称： 英文名称：
intergranular corrosion
其他名称：
晶界腐蚀
定义 1：
沿着或紧挨着晶粒边界发生的腐蚀。
所属学科：
船舶工程（一级学科）；船舶腐蚀与防护（二级学科）
定义 2： 因金属中晶界组分在介质中的溶解速率远高于晶粒本体的溶解速率而产生的局部腐蚀。是使金属强度、塑性和韧性大
防止或减缓晶间腐蚀的措施
a．选用抗晶间腐蚀的合金； b．选择合适的热处理工艺，如铝合金过时效处理； c．在确定焊接工艺，铝合金胶接及铣切工艺，回避容易产生晶间腐蚀的温度下处理。
晶间腐蚀指腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区，沿着晶界发展，即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。
编辑本段发生晶间腐蚀的电化学条件
大降低的危害性很大的腐蚀类型。
所属学科：
电力（一级学科）；核电（二级学科）
定义 3：
沿着或紧挨着金属晶粒边界发生的腐蚀。
所属学科：
机械工程（一级学科）；腐蚀与保护（二级学科）；腐蚀类型（三级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
晶间腐蚀，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。
晶间腐蚀
②如果结构件小，能够在炉中进行热处理，则可在 1040-1150℃进行热处理以溶解碳化铬，并且在 425-815℃区 间快速冷却以防止碳的沉淀。
焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能出现晶间腐蚀。这是当钢从 925℃以上快速冷却时，碳化物或氧化物沉 淀，金属晶格应变造成的，焊接后进行消除应力热处理可消除应力并恢复耐腐蚀性能。在 1Cr17 不锈钢中加入超过 8 倍碳含量的钛，通常可减少焊接钢结构在一些介质中的晶间腐蚀。然而加入钛在浓硝酸中不是有效的。
晶间腐蚀
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（ C rFe）
（1）晶粒和晶 界区 的组织不同，因而 电化 学性质存在显著差 异。 ——内因 （2）晶粒和晶界的差异要在适当的环境下才能显露出来。——外因
编辑本段相关标准
我国已经有 GB/T 4334.（1～5）—2000 不锈钢晶间腐蚀敏感性试验方法标准（根据不同材料敏感性选择相应标 准）
GB/T 15260—1994《镍合金晶间腐蚀敏感性试验方法标准》 GB/T 21433-2008《不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验