304薄(bao)壁管优异的综合性能能广泛应用在不同领域，304不锈钢具有可焊性，针(zhen)对焊接连接，304不锈钢在使用过程(cheng)中焊缝的(de)晶间腐蚀一直是(shi)讨论的热点。本(ben)文就
304薄壁管焊接连(lian)接晶间(jian)腐蚀产生的原因和避免方法(fa)展开(kai)讨论。
腐蚀(shi)机(ji)理 奥氏体不锈钢在焊接状态下，焊缝热影响(xiang)区温度在450℃~850℃区(qu)间(jian)时，由于(yu)碳(tan)原子活动能力加强，超过溶解度的碳原子将向晶界扩散，碳和铬结合成Cr23C6等碳化物，并沉(chen)淀于晶(jing)界。而晶粒内部铬的扩散速度相当慢，来不(bu)及向晶界补充，致使靠晶界的晶粒表层产生“贫铬”现象，使晶界金属钝化作用大大降低，从而降低了晶界的(de)抗腐蚀能力。在腐蚀介质的作用下，最易引起晶间(jian)腐蚀。
腐(fu)蚀条件 由上(shang)述(shu)焊缝产生(sheng)晶间腐(fu)蚀的机理，归纳(na)奥氏体不锈钢只有在以下三个客观条件时才会产生(sheng)晶间腐蚀。①在(zai)450℃~850℃的(de)焊缝热影响(xiang)区敏化温度范围内；②在敏化温(wen)度范围内(nei)缓慢冷却(que)，从而有充(chong)分的碳(tan)原子向晶界扩散；③有腐蚀介质作(zuo)用。
如能够(gou)改变(bian)或回避这(zhe)三个或其中之(zhi)一的(de)工(gong)况条件(jian)，才可以(yi)克服所谓的晶间腐蚀倾向(xiang)。
避(bi)免晶间腐蚀方法 承插焊连接在现场(chang)施工(gong)时，针对304薄壁管，应(ying)采用小(xiao)电流、快速度(du)的施焊原则。下图所示为304不锈钢不(bu)同(tong)碳含量的时间一温(wen)度一(yi)敏化曲线(xian)，当时间在曲线(xian)右边时(shi)则发生合金的敏(min)化，即在晶界形成了(le)网(wang)状碳化(hua)铬。从图中(zhong)可以看出，含0.062%碳的304不锈钢在750℃时3分钟就开始敏化；含有0.030%碳(tan)的304L不锈钢在595℃保(bao)持(chi)8小时才开始敏(min)化。由于当今冶炼技术和设备(bei)的现代化，不锈钢(gang)中含碳量和其他硫(liu)、磷等杂质(zhi)也(ye)大为减(jian)少，304进口材(cai)的实际(ji)碳含(han)量在0.04%～0.06%，远低(di)于标准规定的0.08%（国标0.07%），同样按图中的曲(qu)线，含(han)0.04%的(de)不锈钢，在持续50分钟后才有可能(neng)敏化。
按照晶间腐蚀机理，氩(ya)弧焊升温快，冷却也(ye)快，焊缝热影响(xiang)区小，即抗晶间腐蚀的效果好(hao)，所以氩弧焊最(zui)受304薄壁管青(qing)睐的连接方式。
对接连接(jie)的(de)应用尽管比较普遍，并且工艺也十分成(cheng)熟，但在(zai)304薄壁管手工电弧焊(han)时，随着焊接能量的增加，焊(han)缝(feng)晶粒粗大化，晶界贫铬层也(ye)增(zeng)加，晶间腐蚀也严重。在奥氏体不锈钢的手工(gong)电弧焊时，焊接电流和焊接(jie)速度(du)是至(zhi)关重要的(de)。在实(shi)际生产中，应在兼顾焊缝成形与工作效率的情况下，通过提高焊接速度、减少焊接(jie)电流，以维持较低线能(neng)量，目的也是为了避免敏化温度区间可能引起的(de)不利情况。
奥氏体不锈钢在焊接(jie)过(guo)程中(zhong)，焊缝金属会(hui)析出少量的δ铁素体(ti)，这是正常现象。根据有关研究，当铁(tie)素体含(han)量在5%~10%时，可防止热裂纹(wen)，提高(gao)抗晶间腐蚀能力。另外，δ铁素体的热膨(peng)胀系数比(bi)奥氏(shi)体小，在凝固过程中(zhong)，δ铁素体的体积收缩率可在一定程度上缓和奥(ao)氏体的膨胀，故焊缝中的δ铁素体还有降(jiang)低焊后残余应力的作用。当然，在控制焊接线能量的(de)同(tong)时，也(ye)可以控制(zhi)焊(han)缝(feng)金属中(zhong)铁素体的含量(liang)。
综上(shang)所述，根据晶间腐蚀机理和产生的条件，选(xuan)用大(da)钢厂304料生产(chan)的不锈钢(gang)管材，严(yan)格按照焊接安装的施(shi)工要求，采用小(xiao)电流、快速度(du)的焊接(jie)工艺评定标准，对焊拟维持较(jiao)低的线能量，就可以避免焊接接头产生晶间腐蚀。
参考资料：明(ming)珠，缪德伟，裘维平—关于304薄壁管焊接连接晶间腐蚀的研究与探讨
