压力容器不锈钢防腐处理技术（2）

３不锈钢加工要求

奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以高Ｃｒ－Ｎｉ型最为普遍。奥氏体不锈钢在一般情况下能很好地适用于熔化焊接，包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、等离子焊等。焊接接头在焊态下具有良好的塑性和韧性。但由于奥氏体不锈钢导热系数小、熔点低、线膨胀系数大、焊缝金属高温停留时间长，容易形成粗大的铸态组织，并产生较大的应力和变形。在凝固结晶过程中，若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，在焊接接头承受较高的拉应力时易在焊缝中形成凝固裂纹。降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有４％～１２％的铁素体组织，是防止产生热裂纹的最有效途径。在无裂纹的前提下，焊材的选择应保证焊缝金属的耐蚀性能及力学性能与母材基本相当或高于母材，一般要求其合金成分与母材成分大致匹配 。铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢。铁素体不锈钢成本低、抗氧化性好，尤其是抗应力腐蚀开裂性能强于奥氏体不锈钢。铁素体不锈钢在熔点以下的加热过程中几乎始终是铁素体组织，不能通过热处理强化，在焊后冷却过程中不会出现奥氏体向马氏体转变的淬硬现象，但在加热温度达到１０００℃以上的热影响区，特别在近缝区的晶粒会急剧长大，明显降低接头的韧性，产生较高的晶间腐蚀倾向。铁素体不锈钢本身含铬量较高，有害元素碳、氮、氧等也较多，脆性转变温度较高，缺口敏感性较强。因此，焊后脆化现象较为严重 。马氏体不锈钢的焊接冶金性能主要与碳含量和铬含量有关。常见马氏体不锈钢均有脆硬倾向，并且含碳量越高，脆硬倾向越大。超低碳马氏体钢无脆硬倾向，并具有较高的塑韧性。马氏体不锈钢一般经调质处理，显微组织为马氏体，焊缝和热影响区表现出明显的淬硬倾向。焊缝以及热影响区焊后的组织通常为硬而脆的马氏体组织，淬硬倾向特别大，在空冷条件下焊接接头便可得到硬脆的马氏体，在焊接拘束应力和扩散氢的作用下，很容易出现焊接冷裂纹。当冷却速度较小时，热影响区及焊缝金属会形成粗大铁素体及沿晶析出碳化物，显著降低接头的塑性和韧性。低碳及超级马氏体不锈钢的焊缝和热影响区冷却后，虽然全部转变为低碳马氏体，但没有明显的淬硬现象，具有良好的焊接性能 。所以，在不锈钢中，马氏体不锈钢可以利用热处理来调整性能 。双相不锈钢由于具有奥氏体＋铁素体双相组织，且两相组织的含量基本相当，所以，同时具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点，既不像铁素体不锈钢焊接时热影响区易脆化，也不像奥氏体不锈钢易产生焊接热裂纹，屈服强度可达４００ＭＰａ～５５０ＭＰａ，是普通奥氏体不锈钢的２倍。但是，由于双相不锈钢含有大量的铁素体，当焊缝含氢量较高或刚性较大时，有可能产生氢致冷裂纹，因此，必须严格控制氢的来源。为了保证双相钢的特点，关键就是确保焊接接头组织中奥氏体及铁素体比例合适。

４结论

在不锈钢生产过程中，提高不锈钢的纯度以及引入钼、铌等元素，可进一步提高不锈钢的耐腐蚀性能和加工性能。但是，不锈钢中铬的质量分数不得低于１２％，也不应高于３０％。在加工过程中，避免表面切割时产生的氧化物附着以及清洗过程中残留酸液等介质，以提高不锈钢的使用寿命，减少化学腐蚀、应力腐蚀和电化学腐蚀，提高压力容器的安全。

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