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304L不锈钢

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304L不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀、点蚀和应力腐蚀性能分析

来源:至德钢业 日期:2020-06-28 23:40:19 人气:901

 304L不锈钢的耐腐蚀性能特别优良,是它获得最为广泛应用的根本原因。也正是这样,在评价焊接质量时必然特别强调焊接接头的耐各种腐蚀的能力。


 1. 晶间腐蚀


  304L不锈钢在采用不当的工艺规范焊接后,焊接接头在腐蚀介质的作用下容易产生沿晶粒边界的晶间腐蚀。其特点是腐蚀沿晶深入焊缝金属或母材内部,并引起焊缝金属及母材力学性能和乃是性能降低,是极其危险的一种破坏形式。304L不锈钢焊接接头之所以会发生晶间腐蚀,是由于304L不锈钢加热到600~800℃温度区间会发生敏化,其机理是过饱和固溶的碳向晶粒边界扩散,与晶界附近的铬结合形成为铬的碳化物(CrFe)23C6并在晶界沉淀析出;由于碳比铬的扩散速度快的多,铬来不及从晶内补充到晶界附近,因而晶界区贫铬导致在腐蚀性溶液中形成晶间腐蚀。


 2. 点蚀


  点蚀是指在腐蚀性介质中,金属表面局部钝化膜破裂而形成的腐蚀小孔。它是在介质作用下,由于表面有一些缺陷,如夹杂物、贫铬区、晶界、位错在表面暴露出来,使钝化膜在这些地方首先破坏,从而该局部遭到严重阳极腐蚀。在含有氯离子的介质中,最容易引起不锈钢的点腐蚀。304L不锈钢焊接接头具有点蚀倾向。最容易发生点蚀的部位是熔合区,因为该区域化学成分极不均匀,导致其表面形成的钝化膜组织和性能差异很大。热影响区不同部位所受热作用的不一致性,造成其内部组织和性能的分布不均匀,其表面形成的钝化膜也较脆弱。而焊缝中心部位也会产生点蚀,其主要原因是铬和钼的偏析弱化了钝化膜的性能。


3. 应力腐蚀


 对于不锈钢来说,应力腐蚀开裂的部位通常不存在均匀腐蚀,断裂往往以点蚀、缝隙腐蚀为起始点。应力腐蚀开裂的发生总是离不开裂纹的形核、长大和扩展。产生应力腐蚀开裂的不锈钢表面通常有一层钝化膜,该钝化膜包括一原子层厚直到更厚的可见膜。裂纹通常发源于钝化膜的局部破口,也有可能通过局部阳极溶解而在表面形成点蚀坑。在这些部位的前端将会出现应力集中;另外,蚀坑内部溶液将产生闭塞电池作用,为析氢反应提供条件,从而导致氢致开裂;而早期理论则认为局部阳极溶解导致裂纹连续扩展。总而言之,局部腐蚀形成的蚀坑在应力腐蚀开裂中起着重要作用。



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