304薄壁管優(yōu)異的綜合性能能廣泛應(yīng)用在不同領(lǐng)域，304不銹鋼具有可焊性，針對(duì)焊接連接，304不銹鋼在使用過(guò)程中焊縫的晶間腐蝕一直是討論的熱點(diǎn)。本文就304薄壁管焊接連接晶間腐蝕產(chǎn)生的原因和避免方法展開(kāi)討論。        腐蝕機(jī)理
       奧氏體不銹鋼在焊接狀態(tài)下，焊縫熱影響區(qū)溫度在450℃~850℃區(qū)間時(shí)，由于碳原子活動(dòng)能力加強(qiáng)，超過(guò)溶解度的碳原子將向晶界擴(kuò)散，碳和鉻結(jié)合成Cr23C6等碳化物，并沉淀于晶界。而晶粒內(nèi)部鉻的擴(kuò)散速度相當(dāng)慢，來(lái)不及向晶界補(bǔ)充，致使靠晶界的晶粒表層產(chǎn)生“貧鉻”現(xiàn)象，使晶界金屬鈍化作用大大降低，從而降低了晶界的抗腐蝕能力。在腐蝕介質(zhì)的作用下，最易引起晶間腐蝕。

       腐蝕條件
       由上述焊縫產(chǎn)生晶間腐蝕的機(jī)理，歸納奧氏體不銹鋼只有在以下三個(gè)客觀條件時(shí)才會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。①在450℃~850℃的焊縫熱影響區(qū)敏化溫度范圍內(nèi)；②在敏化溫度范圍內(nèi)緩慢冷卻，從而有充分的碳原子向晶界擴(kuò)散；③有腐蝕介質(zhì)作用。
       如能夠改變或回避這三個(gè)或其中之一的工況條件，才可以克服所謂的晶間腐蝕傾向。

       避免晶間腐蝕方法
       承插焊連接在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，針對(duì)304薄壁管，應(yīng)采用小電流、快速度的施焊原則。下圖所示為304不銹鋼不同碳含量的時(shí)間一溫度一敏化曲線，當(dāng)時(shí)間在曲線右邊時(shí)則發(fā)生合金的敏化，即在晶界形成了網(wǎng)狀碳化鉻。從圖中可以看出，含0.062%碳的304不銹鋼在750℃時(shí)3分鐘就開(kāi)始敏化；含有0.030%碳的304L不銹鋼在595℃保持8小時(shí)才開(kāi)始敏化。由于當(dāng)今冶煉技術(shù)和設(shè)備的現(xiàn)代化，不銹鋼中含碳量和其他硫、磷等雜質(zhì)也大為減少，304進(jìn)口材的實(shí)際碳含量在0.04%～0.06%，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.08%（國(guó)標(biāo)0.07%），同樣按圖中的曲線，含0.04%的不銹鋼，在持續(xù)50分鐘后才有可能敏化。        按照晶間腐蝕機(jī)理，氬弧焊升溫快，冷卻也快，焊縫熱影響區(qū)小，即抗晶間腐蝕的效果好，所以氬弧焊最受304薄壁管青睞的連接方式。
       對(duì)接連接的應(yīng)用盡管比較普遍，并且工藝也十分成熟，但在304薄壁管手工電弧焊時(shí)，隨著焊接能量的增加，焊縫晶粒粗大化，晶界貧鉻層也增加，晶間腐蝕也嚴(yán)重。在奧氏體不銹鋼的手工電弧焊時(shí)，焊接電流和焊接速度是至關(guān)重要的。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)在兼顧焊縫成形與工作效率的情況下，通過(guò)提高焊接速度、減少焊接電流，以維持較低線能量，目的也是為了避免敏化溫度區(qū)間可能引起的不利情況。
       奧氏體不銹鋼在焊接過(guò)程中，焊縫金屬會(huì)析出少量的δ鐵素體，這是正常現(xiàn)象。根據(jù)有關(guān)研究，當(dāng)鐵素體含量在5%~10%時(shí)，可防止熱裂紋，提高抗晶間腐蝕能力。另外，δ鐵素體的熱膨脹系數(shù)比奧氏體小，在凝固過(guò)程中，δ鐵素體的體積收縮率可在一定程度上緩和奧氏體的膨脹，故焊縫中的δ鐵素體還有降低焊后殘余應(yīng)力的作用。當(dāng)然，在控制焊接線能量的同時(shí)，也可以控制焊縫金屬中鐵素體的含量。        綜上所述，根據(jù)晶間腐蝕機(jī)理和產(chǎn)生的條件，選用大鋼廠304料生產(chǎn)的不銹鋼管材，嚴(yán)格按照焊接安裝的施工要求，采用小電流、快速度的焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焊擬維持較低的線能量，就可以避免焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕。

參考資料：明珠，繆德偉，裘維平—關(guān)于304薄壁管焊接連接晶間腐蝕的研究與探討