关于晶间腐蚀试验的处理建议.doc

不锈钢晶间试验过程中存在问题及处理意见为了检验奥氏体、奥氏体-铁素体不锈钢在的耐晶间腐蚀倾向，一般按GB/T4334标准中的任意一种方法进行试件腐蚀后进行鉴定试验，根据实验结果确定不锈钢的耐晶间腐蚀性能，GB/T4334.5是一种利用含铬奥氏体不锈钢发生碳化铬析出后在其临近出现贫铬区，贫铬区在硫酸-硫酸铜溶液被腐蚀后塑性大大降低，造成贫铬区脆化，在随后的试样弯曲过程中形成裂纹，采用对腐蚀试样进行弯曲是一种简单和直观的晶间腐蚀鉴定方法。1、焊接试件尺寸及试样制备如下表1表1 焊接试件尺寸及试样制备类别试样尺寸mm试样数量说明长宽厚焊条80-10010-2沿焊接方向取样，试验后每个试样均弯曲两个被检验面堆焊焊条80-10010-2按焊接方向取样，试验后每个试样均弯曲两个被检验面单焊缝80-100203-42焊缝位于中部，试验后弯曲其相应的一个检验面交叉焊缝80-10020-353-44焊缝交叉点位于试样中部，两个试样检验横焊缝，两个试样检验纵焊缝，试验后其相应的一个被检验面。2、焊接试样，直接以焊后状态进行试验，对焊后还要经过350以上热加工的焊接件，试样在焊后还应进行敏化处理，敏化处理制度在协议中另行规定。3、焊接试样弯曲后形成裂纹的原因分析焊接检验试样弯曲角度为180，焊接接头沿熔合线进行弯曲，试样弯曲用的压头直径，当试样厚度不大于1mm时，压头直径为1mm,当试样厚度大于1mm时，压头直径为5mm。根据此标准，验收标准：弯曲后的试样在10倍放大镜下观察弯曲试样外表面，有无因晶间腐蚀而产生的裂纹，试样的弯曲部位棱角产生的裂纹，以及不伴有裂纹的滑移线，皱纹和表面粗糙等都不能认为是晶间腐蚀而产生的裂纹；根据不锈钢焊条的最低延伸率要求，316L的熔敷金属最低延伸率允许达到30%，实测的值为，316L板材的最低延伸率允许达到40%，实测值达到，当对单条焊缝焊接件按本规定进行晶间腐蚀试验时，由于试样厚度允许在3-4mm,那么弯轴直径为5mm,依据不同的试样厚度，按本要求进行晶间腐蚀试验后，试样的拉伸面的变形量计算结果如下：当t=2.0时，1=2.0/7.0(100%)=28.5%;当t=2.5时，1=2.5/7.5(100%)=33.3%;当t=3.0时，1=3/8(100%)=37.5%;当t=3.5时，1=3.5/8.5(100%)=41.2%;当t=4.0时，1=4.0/9.0(100%)=44.4%;母材进行晶间腐蚀试验时，不会出现任何问题；若现熔敷金属的延伸率符合合金的最低要求，那么在晶间腐蚀试样在采用t=2.5-4.0厚度范围的试样进行弯曲变形后，即使没有晶间腐蚀的条件下，其拉伸面的变形量均超过熔敷金属的允许变形量，必然造成试样拉伸面的开裂；况且焊缝为铸造组织，存在一定的焊接缺陷，可能使其延伸性能进一步降低，在采用t=2.0时，可能也会出现局部开裂等缺陷。一般容器的弯曲试样要求达到20%的变形量即可，在ASTM262 E中规定的弯轴直径为4t,达到20%变形率即可，所以避免了塑性变形不足引起的弯曲裂纹。根据以上分析，在进行晶间腐蚀试验的弯曲试验时，产生裂纹的原因有两方面原因：1） 弯曲变形量超过焊接接头的塑性变形量，引起裂纹；2） 焊接接头产生碳化物聚集，形成了贫铬区；4、裂纹性质的进一步判定方法依据标准，在按GB/T4334.5试验过程中就无法避免的出现弯曲裂纹和晶间腐蚀裂纹的混淆，标准为了进一步确定缺陷的性质，提出两种确认方法，即：1、 如怀疑晶间腐蚀试样弯曲后产生的裂纹由于弯曲引起，那么可采用未经过腐蚀实验的试样进行弯曲试验，与腐蚀过的晶间腐蚀试样进行比较，如出现与腐蚀试样上相似的开裂状态，可以确认试样上看到的裂纹是否为晶间腐蚀裂纹，那么认为试样晶间腐蚀试验合格；2、 当弯曲的裂纹难以判定时，可采用取自试样的非弯曲部位制备金相磨片，经浸蚀后进行晶间腐蚀深度的测定。对于采用未进行腐蚀试验的试样进行试验的条件下，两个试样虽然取自同一块试板，但焊接过程中由于焊接热循环的影响，以及焊接操作过程的不确定性，所取的试样进行弯曲后进行比较，往往是一种牵强附会的做法，进行金相磨片试验能比较正确的进行晶间腐蚀试验的判定，但比较麻烦。5、晶间腐蚀试验的验证方法建议方案根据对标准的分析和焊接过程中产生的碳化铬和贫铬区的性质，当奥氏体不锈钢产生贫铬区，那么塑性较差，在弯曲变形较小角度（达不到90）时就可能产生开裂，鉴于此，为了避面由于焊接接头变形量超过塑性极限引起的裂纹对晶间腐蚀试验结果判定的影响，公司在进行晶间腐蚀试验及验证时建议采用如下方法1、在晶间腐蚀试样取样时应尽量减薄试样厚度，对标准中未规定厚度的，应采用1.5-2.0mm试样进行试验。2、当晶间腐蚀试样按标准要求试验后，出现裂纹，可按弯轴直径为4t的弯曲