防止高铬铁素体不锈钢在焊接时出现晶间腐蚀和裂纹的方法

在焊接高铬铁素体不锈钢的过程中有时容易产生晶间腐蚀与焊接接头脆化导致的冷裂纹，为解决这些问题，应在焊接工艺中采用以下措施。

铁素体不锈钢材料

首先是进行预热，铁素体不锈钢在室温时韧性比较低，焊接时焊接接头容易生成高温脆化，在一定条件下会形成裂纹。通过预热，可以使焊接接头处于富有韧性的状态下施焊，可以有效地避免裂纹的形成，不过在焊接时的热循环又会使焊接接头近缝区的晶粒快速长大粗化，从而导致脆化。所以预热温度的选择一定要谨慎，通常要控制在100-150℃，其目的是使被焊材料处于韧性较好的状态和降低焊接接头的应力。随着母材金属中含铬量的提高，预热温度能够相应提高。预热温度过高的，又会导致焊接接头过热而发生脆硬。

关于焊接材料的选择方面，最好选择含有钛和铌稳定化元素的高纯铁素体不锈钢焊接材料，以避免多层多道焊接时产生敏化，与焊缝金属吸收焊接气氛中的碳和氮后导致晶间腐蚀。控制焊缝中镍、铜与钼的含量。避免镍、铜与钼的含量大于临界值，接头在氯离子介质中产生应力腐蚀。

可以在焊前预热或焊后做热处理的焊接构件，可选择和母材金属化学成分相同的焊接材料，对不允许预热或焊后不可以做热处理的焊接构件，要选择奥氏体不锈钢焊接材料，从而确保焊缝的塑性与韧性优良。

当使用相同质量的焊接材料时，接头的耐腐蚀性能和铁素体母材相接近，不过焊缝金属晶粒是粗大的铁素体组织，韧性比较差。一定要通过焊后热处理，改善焊接接头的塑性，韧性略有提高。

此外还要防止475℃脆性现象。475℃脆性是高铬铁素体不锈钢在焊接时的一个主要问题。在焊接时可以采取小的热输入，窄道焊接井控制道间温度，减小铁素体不锈钢焊接接头在该温度区间的停留时间，从而有效避免形成475℃脆性现象。假如产生475℃脆性，可在高于600℃时短时间进行加热，再用比较快的速度进行冷却，这样能够补救性消除。

最后就是焊后热处理，对同质材料焊成的铁素体不锈钢焊接接头来说，热处理作用就是使焊接接头组织更加均匀化，使过饱和碳与氮能够全部析出来，铬可以能够及时补充到贫铬区。从而恢复铁素体不锈钢的耐腐蚀性能，并且还能优化焊接接头的塑性。