不銹鋼焊接與防腐的質量控制

倪義勝 牟世超 張合禮

摘要：不銹鋼廣泛運用于工程范疇。針對不同的運用環境，開發了各種類型的不銹鋼。依據結構狀態，不銹鋼可分為奧氏體、馬氏體、鐵素體和雙相不銹鋼。現在，奧氏體不銹鋼是海上石油平臺上最常用的不銹鋼。雙相不銹鋼有時依據不同的流體介質而運用。以奧氏體和雙相不銹鋼為例，研討了它們的焊接特點、防腐原理、防腐辦法及在運用中的有效質量操控辦法。

關鍵詞：不銹鋼焊接;防腐;質量操控

1 不銹鋼防腐原理

不銹鋼的耐腐蝕性隨碳含量的添加而下降。因而，大多數不銹鋼的含碳量較低，高達1.2%。不銹鋼的首要合金元素是鉻。只有當鉻含量到達必定值時，不銹鋼才能具有耐腐蝕性。因而，不銹鋼的鉻含量至少為10.5%。只有這樣，才能在外表構成含鉻的鈍化膜，以抵抗空氣腐蝕。不銹鋼還含有許多其它合金元素，如鉬能夠提高不銹鋼的耐點蝕性，氮能夠提高不銹鋼的抗裂腐蝕性，鎳能夠延緩不銹鋼中有害金屬間相的構成。作為用戶，在驗收貨品時，有必要查看合格證和產品外觀。必要時應進行化學微量元素分析，以保證不銹鋼質量。

2 不銹鋼焊接中質量操控的主要內容

首先，從技術上講，不銹鋼焊接質量的提高應從管理層面著眼于工藝。及時盯梢解決施工進程中呈現的技術問題，確保焊接工藝標準化、標準化。管理層有必要嚴格依照設計圖紙和規定操控和輔導標準化操作，這是提高焊接質量的前提。在詳細施工進程中，首先從焊前質量操控、焊中質量操控、焊后質量操控等方面進行質量改進。因而，有必要嚴格遵從焊接工藝的特點，消除影響焊接質量的不利要素，并對施工后的產品進行科學監測、及時檢測和抽檢。

3 焊接進程中存在的問題

（1）焊接電流操控不妥。在不銹鋼焊接進程中，許多焊工缺少正確的知道。他們過錯地以為添加焊接電流能夠提高焊接功率，縮短焊接時間。因而，它們有意增大焊接電流。事實上，焊接電流的添加會導致焊接工藝不穩定和質量失效，這不只會縮短焊接時間，并且會下降焊接功率。（2）焊接不標準。在焊接進程中，經常呈現焊工不按標準操作的問題，直接影響焊接質量，在今后的運用中會呈現許多不必要的問題，影響用戶的正常出產和日常運用。（3）焊工資格考試不嚴格。作為一名合格的焊工，我們有必要對焊接原理和焊接進程中或許影響焊接質量的要素有清楚的知道，并具有較強的專業知識。

4 不銹鋼管道焊接的焊接質量的要點

4.1確定焊接材料

不銹鋼按合金成分可分為鉻鎳不銹鋼和鉻不銹鋼，按不銹鋼的顯微組織可分為馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼。奧氏體不銹鋼由于其良好的焊接性能、良好的焊接工藝和焊接接頭的高柔性，在大多數工程應用中得到了廣泛的應用。然而，奧氏體不銹鋼的導熱性較差，在焊接過程中容易膨脹，導致管道變形。應根據不同類型的不銹鋼選擇不同的焊接方法。

4.2焊接方法的選擇

不銹鋼的焊接方法主要有三種：手工電弧焊、自動埋弧焊和氣體保護焊。焊接方法的選擇主要取決于不銹鋼的種類、焊接作業環境和施工條件、成本等因素。不銹鋼管應采用手工電弧焊，焊接工藝復雜多樣，涉及多門閥門和多管配件。

4.3焊接坡口的選擇

在不銹鋼管的焊接過程中，焊接坡口的選擇取決于焊縫的應力。由于管材的特性不同，焊接過程中的物理化學反應會產生不同的影響，不同的母材會導致不同的坡口尺寸。根據母材是否容易變形和開裂，選擇正確的坡口形式。

4.4焊接電流的選擇

焊接電流的選擇影響著焊接的外觀。如果焊接電流超過母材的電流，則會損壞材料，使焊接表面不光滑。當焊接電流過小，焊接速度過快時，由于熔渣不能浮起，在焊接表面形成夾層。因此，在焊接過程中應根據材料選擇合適的焊接電流。

5 不銹鋼焊后處理的質量操控

不銹鋼的焊后清洗非常重要。如果沒有正確清潔，它或許在比母材低得多的溫度下或在腐蝕性弱得多的環境中失效。在水溶性環境中，焊接飛濺、焊接氧化顏色、起弧點和咬邊或許與不銹鋼外表具有不同的電位，因而或許發生電化學反響。消除這些對保護性鈍化膜有破壞作用的缺點是非常重要的。雜質的清洗辦法包含機械清洗和化學清洗。硝酸一般用于化學處理。硝酸能夠溶解不銹鋼外表的鐵離子，但不會腐蝕不銹鋼保護層和鈍化膜。清洗飛濺物、焊接氧化色等，用細磨不銹鋼鋼絲刷去除，粗磨不利于不銹鋼的腐蝕，由于容易構成沉積物和裂紋。由于不銹鋼的運用環境和制作缺點，或許存在點蝕危險。點蝕往往導致管壁快速滲漏，因而需求進行外表涂層。涂裝前需進行清砂處理。常用標準是SSPC-SP7。砂洗能夠產生輕微的粗糙度，但也或許導致不銹鋼外表鈍化膜的損壞，導致外表游離鐵離子。亞鐵離子會在涂層下產生腐蝕電池，導致涂層缺點。因而，有必要在涂漆前檢測鐵離子。詳細檢驗辦法為：用1克鐵氰化鉀K3[Fe（CN）6]加3毫升65%～85%濃度的硝酸HNO3和100毫升去離子水配制成溶液（宜現用現配）。用濾紙浸漬溶液后，貼附于待測不銹鋼外表或直接將溶液滴涂于外表，30秒內調查閃現藍點情況。藍點的存在意味著外表存在鐵離子，鈍化膜不完整。查看結束后，將外表試驗液沖刷干凈。如果不銹鋼外表的鈍化膜大量損壞，應進行酸洗和鈍化以消除鐵離子。

結論

不銹鋼的特點和焊接工藝的復雜性決議了在焊接進程中有必要嚴格調整每一道工序。包含焊前準備、焊接工藝的嚴格操控、焊接工藝的嚴格進程和焊接界面的及時處理。同時，為了提高焊接質量，有必要選擇具有專業素質的工人。只有嚴格操控各個環節，才能從根本上提高焊接質量。

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（作者單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司）