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由于超窄間隙焊接方法具備常規(guī)焊接方法難以企及的特點(diǎn)，運(yùn)用到1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼的焊接，可更好地改善接頭組織、提升綜合性能。

1、可有效抑制接頭晶間腐蝕傾向

根據(jù)奧氏體不銹鋼厚壁鋼管焊接接頭不同區(qū)域發(fā)生的晶間腐蝕，又可將其細(xì)分為如下三種：

a)碳鉻化合析出，造成晶間貧鉻引起的晶間腐蝕

此類腐蝕主要發(fā)生在HAZ敏化區(qū)。焊接過(guò)程中，熱源輸入的熱量將焊縫兩側(cè)一定厚度的母材加熱至600~850℃，使晶粒邊界處的C、Cr大量化合，形成含鉻化合物，并沿晶界析出，而晶粒內(nèi)部其他區(qū)域中的Cr因擴(kuò)散速度慢、擴(kuò)散動(dòng)力不足無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充晶界處的鉻損耗量，在相鄰晶粒間形成貧鉻層，導(dǎo)致晶界發(fā)生敏化。當(dāng)溫度高于850℃時(shí)，碳化物會(huì)發(fā)生溶解，重新固溶到奧氏體晶粒中。若HAZ區(qū)長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷400~850℃的敏化加熱，碳化物的析出量會(huì)隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增多，晶界貧鉻程度也隨之加劇。鋼管服役期間，在腐蝕介質(zhì)中貧鉻區(qū)極易被侵蝕，并沿晶界向材料內(nèi)部延伸。

b)б相沉淀析出形成貧鉻層造成的晶間腐蝕

б相是鉻含量高于16%時(shí)形成的一類對(duì)材料性能極具影響的Fe-Cr化合物，通常在820℃析出。其形成受Cr富集程度以及C、N含量影響。若不銹鋼合金液時(shí)，б相優(yōu)先在鐵素體中析出，可有效防止形成熱裂紋。相反，若б相優(yōu)先在奧氏體中析出，則會(huì)造成周圍區(qū)域嚴(yán)重貧鉻。然而，若奧氏體中存在自由C、N原子時(shí)，б相的形成會(huì)受阻，既就是說(shuō)，C、N的存在增大了б相在奧氏體中的析出難度。

c)TiC固溶到奧氏體晶格中并形成貧鉻層而引起的晶間腐蝕

1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼厚壁鋼管，因加入了穩(wěn)定化元素Ti等，且Ti主要是以TiC的沉淀游離態(tài)存在。焊接過(guò)程中，

TiC在高溫下將發(fā)生溶解，Ti會(huì)以間隙原子的形式進(jìn)入到奧氏體晶粒的晶格間隙中，C會(huì)進(jìn)入到奧氏體點(diǎn)陣的空隙中，且其固溶量隨最高溫度的升高而增大。冷卻凝固過(guò)程中，C的擴(kuò)散能力較強(qiáng)，向奧氏體晶粒的邊界運(yùn)動(dòng)，而Ti則因擴(kuò)散能力不足，保留在原來(lái)位置附近，造成C在晶界大量富集而達(dá)到過(guò)飽合。若經(jīng)歷450~850℃的敏化加熱，C與Cr化合使晶界貧鉻。在腐蝕介質(zhì)中，導(dǎo)致晶間腐蝕，特別在熔合線附近易出現(xiàn)深而細(xì)如刀削切口的晶間腐蝕（即刀狀腐蝕）。

超窄間隙焊接采用低線能量，不僅可加快熔池的凝固速度、縮短C向奧氏體晶界的擴(kuò)散時(shí)間、抑制C的擴(kuò)散程度、減少C在晶界的富集量、降低晶界貧鉻程度，還能阻阻奧氏體中析出б相，減輕焊縫區(qū)晶間腐蝕的傾向、防止熔合線附近發(fā)生刀狀腐蝕；同時(shí)還能縮短HAZ區(qū)敏化加熱的時(shí)間，提升接頭耐晶間腐蝕的能力。

2、可有效預(yù)防焊縫區(qū)熱裂紋及應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生

1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼厚壁鋼管焊接熱裂紋是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的根本誘因之一。N、Si、Mn等元素的加入，以及合金中原本含有的S、P等元素，均對(duì)1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼厚壁鋼管的焊接熱裂紋的形成起到了積極的作用。S、P等雜質(zhì)元素及氮的低熔點(diǎn)共晶化合物的形成與析出，造成奧氏體枝晶間出現(xiàn)嚴(yán)重的偏析，并在晶粒間的大量聚集。而這些低熔共晶化合物通常會(huì)在凝固結(jié)晶的后期，在柱狀晶粒間形成液態(tài)薄膜，分割晶粒間的連續(xù)性，并會(huì)在因冷卻收縮引起的拉應(yīng)力作用下使晶粒間產(chǎn)生顯微結(jié)晶裂紋，在焊縫最后凝固的部分，極易形成焊接熱裂紋；鋼管服役期間，若在外界應(yīng)力和含Cl-的腐蝕介質(zhì)共同作用下，一方面應(yīng)力將在這些裂處發(fā)生集中而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，另一方面腐蝕裂紋會(huì)沿著晶界間快速延伸，造成應(yīng)力腐蝕破壞。

然而，超窄間隙因其線能量很低，焊接過(guò)程中，有效縮短了液相的停留時(shí)間、增大了液相的冷卻凝固速率，抑制了奧氏體枝晶間低熔點(diǎn)共晶化合物的形成傾向及偏析程度，改善了焊縫的顯微組織，從而可有效防止焊接熱裂紋的形成和應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生。

3、改善接頭顯微組織、提高力學(xué)性能

采用超窄間隙焊接不銹鋼厚壁鋼管，因低線能量、高凝固速率，較好的阻止了焊縫晶粒粗化，不僅改善接頭顯微組織，還可有效降低焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，提高接頭的力學(xué)性能。

另一方面，可避免在固態(tài)相變時(shí)先析出的鐵素體與基體中的鉻原子大量結(jié)合形成成分不均勻的鐵素體，造成不銹鋼厚壁鋼管低溫脆化。