不锈钢管焊接处出现裂纹的分析与解决|sus304不锈钢与碳钢焊接时 (不锈钢管焊接用什么焊机)

晶间腐蚀是一种影响不锈钢材料的危险失效形式。当受到应力作用时，产生晶间腐蚀的不锈钢会在晶界处断裂，导致强度几乎完全消失。

晶间腐蚀可以发生在以下位置：

• 焊接接头的热影响区 (HAZ)
• 焊缝
• 熔合线（刀线腐蚀 (KLA)）

不锈钢抵抗晶间腐蚀的关键因素是铬含量，一般需要大于 10~12%。当温度升高时，碳会向奥氏体晶粒边界扩散，与铬结合形成碳化铬化合物（例如 (CrFe) ₂₃ C ₆ ）。

数据表明，铬沿晶界扩散的活化能为 162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散的活化能约为 540KJ/mol。这意味着铬由晶粒内扩散的速度比铬沿晶界扩散的速度慢。因此，内部的铬无法及时向晶界扩散，晶间形成的碳化铬所需的铬主要来自晶界附近。这会导致晶界附近的含铬量大幅减少，当晶界的铬含量低于 12% 时，就会形成贫铬区。

在腐蚀介质的作用下，贫铬区会失去耐腐蚀能力，从而导致裂缝。因此，在 20 号碳钢和 304 不锈钢异种钢焊接时，可能会出现碳迁移、晶间腐蚀和凝固过渡层等问题。

异种钢焊接的常见问题

1. 可焊性良好，但使用碳钢焊条不可行。
2. 可能出现轻微碳迁移，视熔合比而定。
3. 晶间腐蚀和凝固过渡层等问题需通过优化焊接工艺（如降低热输入）避免。
4. 推荐使用 A302（奥 302）不锈钢焊条进行异种钢焊接。
5. 焊条直径建议使用 Φ3.2mm。
6. 焊接电流范围为 Φ3.2mm 为 115-225（A），但尽量采用小电流短弧焊接。
7. 焊接电源采用直流反接法为佳，交流也可使用。

不锈钢与碳钢接触的腐蚀问题

电偶腐蚀

当电位较正的不锈钢管与电位较负的碳钢管接触时，就会发生电偶腐蚀。不锈钢管成为阴极，碳钢管成为阳极。电偶腐蚀的程度与电位差、电子通道和电解质的存在程度有关。

防止电偶腐蚀

要防止电偶腐蚀，需要改变以下三个条件中的一个：

• 电偶间的电位差
• 电子通道
• 电解质的存在

不锈钢与碳钢接触的注意事项

为了防止不锈钢在与碳钢接触时渗碳和电化学腐蚀，需要采取以下措施：

• 隔离不锈钢和碳钢，防止直接接触。
• 使用电气绝缘体或涂层。
• 在不锈钢表面形成钝化膜。
• 避免在酸性或碱性环境中接触。