不锈钢焊接与防腐的质量控制

倪义胜 牟世超 张合礼

摘要：不锈钢广泛运用于工程范畴。针对不同的运用环境，开发了各种类型的不锈钢。依据结构状态，不锈钢可分为奥氏体、马氏体、铁素体和双相不锈钢。现在，奥氏体不锈钢是海上石油平台上最常用的不锈钢。双相不锈钢有时依据不同的流体介质而运用。以奥氏体和双相不锈钢为例，研讨了它们的焊接特点、防腐原理、防腐办法及在运用中的有效质量操控办法。

关键词：不锈钢焊接;防腐;质量操控

1 不锈钢防腐原理

不锈钢的耐腐蚀性随碳含量的添加而下降。因而，大多数不锈钢的含碳量较低，高达1.2%。不锈钢的首要合金元素是铬。只有当铬含量到达必定值时，不锈钢才能具有耐腐蚀性。因而，不锈钢的铬含量至少为10.5%。只有这样，才能在外表构成含铬的钝化膜，以抵抗空气腐蚀。不锈钢还含有许多其它合金元素，如钼能够提高不锈钢的耐点蚀性，氮能够提高不锈钢的抗裂腐蚀性，镍能够延缓不锈钢中有害金属间相的构成。作为用户，在验收货品时，有必要查看合格证和产品外观。必要时应进行化学微量元素分析，以保证不锈钢质量。

2 不锈钢焊接中质量操控的主要内容

首先，从技术上讲，不锈钢焊接质量的提高应从管理层面着眼于工艺。及时盯梢解决施工进程中呈现的技术问题，确保焊接工艺标准化、标准化。管理层有必要严格依照设计图纸和规定操控和辅导标准化操作，这是提高焊接质量的前提。在详细施工进程中，首先从焊前质量操控、焊中质量操控、焊后质量操控等方面进行质量改进。因而，有必要严格遵从焊接工艺的特点，消除影响焊接质量的不利要素，并对施工后的产品进行科学监测、及时检测和抽检。

3 焊接进程中存在的问题

（1）焊接电流操控不妥。在不锈钢焊接进程中，许多焊工缺少正确的知道。他们过错地以为添加焊接电流能够提高焊接功率，缩短焊接时间。因而，它们有意增大焊接电流。事实上，焊接电流的添加会导致焊接工艺不稳定和质量失效，这不只会缩短焊接时间，并且会下降焊接功率。（2）焊接不标准。在焊接进程中，经常呈现焊工不按标准操作的问题，直接影响焊接质量，在今后的运用中会呈现许多不必要的问题，影响用户的正常出产和日常运用。（3）焊工资格考试不严格。作为一名合格的焊工，我们有必要对焊接原理和焊接进程中或许影响焊接质量的要素有清楚的知道，并具有较强的专业知识。

4 不锈钢管道焊接的焊接质量的要点

4.1确定焊接材料

不锈钢按合金成分可分为铬镍不锈钢和铬不锈钢，按不锈钢的显微组织可分为马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢。奥氏体不锈钢由于其良好的焊接性能、良好的焊接工艺和焊接接头的高柔性，在大多数工程应用中得到了广泛的应用。然而，奥氏体不锈钢的导热性较差，在焊接过程中容易膨胀，导致管道变形。应根据不同类型的不锈钢选择不同的焊接方法。

4.2焊接方法的选择

不锈钢的焊接方法主要有三种：手工电弧焊、自动埋弧焊和气体保护焊。焊接方法的选择主要取决于不锈钢的种类、焊接作业环境和施工条件、成本等因素。不锈钢管应采用手工电弧焊，焊接工艺复杂多样，涉及多门阀门和多管配件。

4.3焊接坡口的选择

在不锈钢管的焊接过程中，焊接坡口的选择取决于焊缝的应力。由于管材的特性不同，焊接过程中的物理化学反应会产生不同的影响，不同的母材会导致不同的坡口尺寸。根据母材是否容易变形和开裂，选择正确的坡口形式。

4.4焊接电流的选择

焊接电流的选择影响着焊接的外观。如果焊接电流超过母材的电流，则会损坏材料，使焊接表面不光滑。当焊接电流过小，焊接速度过快时，由于熔渣不能浮起，在焊接表面形成夹层。因此，在焊接过程中应根据材料选择合适的焊接电流。

5 不锈钢焊后处理的质量操控

不锈钢的焊后清洗非常重要。如果没有正确清洁，它或许在比母材低得多的温度下或在腐蚀性弱得多的环境中失效。在水溶性环境中，焊接飞溅、焊接氧化颜色、起弧点和咬边或许与不锈钢外表具有不同的电位，因而或许发生电化学反响。消除这些对保护性钝化膜有破坏作用的缺点是非常重要的。杂质的清洗办法包含机械清洗和化学清洗。硝酸一般用于化学处理。硝酸能够溶解不锈钢外表的铁离子，但不会腐蚀不锈钢保护层和钝化膜。清洗飞溅物、焊接氧化色等，用细磨不锈钢钢丝刷去除，粗磨不利于不锈钢的腐蚀，由于容易构成沉积物和裂纹。由于不锈钢的运用环境和制作缺点，或许存在点蚀危險。点蚀往往导致管壁快速渗漏，因而需求进行外表涂层。涂装前需进行清砂处理。常用标准是SSPC-SP7。砂洗能够产生轻微的粗糙度，但也或许导致不锈钢外表钝化膜的损坏，导致外表游离铁离子。亚铁离子会在涂层下产生腐蚀电池，导致涂层缺点。因而，有必要在涂漆前检测铁离子。详细检验办法为：用1克铁氰化钾K3[Fe（CN）6]加3毫升65%～85%浓度的硝酸HNO3和100毫升去离子水配制成溶液（宜现用现配）。用滤纸浸渍溶液后，贴附于待测不锈钢外表或直接将溶液滴涂于外表，30秒内调查闪现蓝点情况。蓝点的存在意味着外表存在铁离子，钝化膜不完整。查看结束后，将外表试验液冲刷干净。如果不锈钢外表的钝化膜大量损坏，应进行酸洗和钝化以消除铁离子。

结论

不锈钢的特点和焊接工艺的复杂性决议了在焊接进程中有必要严格调整每一道工序。包含焊前准备、焊接工艺的严格操控、焊接工艺的严格进程和焊接界面的及时处理。同时，为了提高焊接质量，有必要选择具有专业素质的工人。只有严格操控各个环节，才能从根本上提高焊接质量。

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（作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司）