晶間腐蝕是一種危險的破壞形式。18-8型奧氏體不(bu)銹鋼(gang)管焊接接頭一般有3個部位會出現晶(jing)間腐蝕現象，如圖3-5所示。值得注意的是，在同一個接頭上并不能同時看到3種晶間腐蝕區，這取決于鋼的成分。
一、焊(han)縫區(qu)晶間腐(fu)蝕
焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬產生晶間腐蝕(shi)一般有(you)(you)兩種情況：一是在焊(han)(han)(han)態（即焊(han)(han)(han)后(hou)未經(jing)(jing)熱(re)處(chu)理的狀態），已有(you)(you)鉻(ge)(ge)的碳化(hua)物(wu)的沉淀，因而形成貧鉻(ge)(ge)層，它容易出現在焊(han)(han)(han)接線能量過大或多層焊(han)(han)(han)的條件下；二是在焊(han)(han)(han)態具有(you)(you)較(jiao)好的耐蝕(shi)性，如果焊(han)(han)(han)后(hou)經(jing)(jing)受了敏化(hua)加熱(re)的條件，同樣產生晶間腐蝕(shi)傾向。
在一般情況(kuang)下，焊(han)縫金屬中碳(tan)含量(liang)對晶間(jian)腐(fu)蝕作用(yong)相(xiang)當大(da)。碳(tan)含量(liang)越高，晶間(jian)腐(fu)蝕傾向(xiang)越大(da)。因此(ci)為(wei)了防止(zhi)晶間(jian)腐(fu)蝕應盡(jin)量(liang)降低碳(tan)含量(liang)，常用(yong)超低碳(tan)焊(han)條或(huo)焊(han)絲。
除盡量(liang)(liang)降低焊(han)縫(feng)金屬碳含(han)(han)量(liang)(liang)之外，還可(ke)(ke)以向焊(han)縫(feng)金屬中添加(jia)一定量(liang)(liang)的(de)穩(wen)定化元素(su)，如(ru)鈦(tai)、鈮(ni)等，焊(han)縫(feng)金屬中碳含(han)(han)量(liang)(liang)越高(gao)時(shi)，添加(jia)穩(wen)定化元素(su)數量(liang)(liang)相應越多。因為穩(wen)定化元素(su)鈦(tai)或(huo)鈮(ni)對氮也有很大(da)的(de)親(qin)和力，在焊(han)縫(feng)中不僅與碳結(jie)合，也可(ke)(ke)與氮結(jie)合，鈦(tai)或(huo)鈮(ni)的(de)數量(liang)(liang)適量(liang)(liang)時(shi)能夠(gou)穩(wen)定地固定碳。研究表(biao)明(ming)：18-8Ti鋼及其(qi)焊(han)接接頭，通過(guo)GB/T 4334標準中的(de)試(shi)驗方法(fa)X法(fa)、T法(fa)及陽(yang)極法(fa)試(shi)驗，當鈦(tai)含(han)(han)量(liang)(liang)下限符合wTi／（wc-0.02）≥8.5～9.5時(shi)耐腐蝕性(xing)能最好。
通常調整焊縫金屬組織，同樣可以改善焊縫金屬抗晶間腐蝕能力。單相奧氏體組織的焊縫金屬具有方向性強的柱狀晶特征，經敏化處理后，如果出現貧鉻層可以貫穿于晶粒之間而能構成腐蝕介質的集中通道，因而具有較大的晶間腐蝕傾向，如圖3-6所示。若焊縫為γ＋δ雙相組織時，樹枝晶被打散，對腐蝕介質不能構成集中的腐蝕通道，可以降低晶間腐蝕傾向。另外δ相的鉻、碳化鉻含量高，可以優先在8相內部邊緣沉淀，而不致在γ晶粒的晶界形成貧鉻層，因此有δ相存在是有利的。
綜上所述，對于奧氏體不銹鋼管焊縫金屬，8相的數量為4％～12％比較適宜。實踐證明，5％左右的δ相可以獲得比較滿意的抗晶間腐蝕性能。
二、母材上敏化(hua)區晶間腐蝕
母材上(shang)敏化(hua)區（450～850℃）晶間(jian)腐蝕的(de)原因(yin)，如同焊(han)縫金屬(shu)晶間(jian)腐蝕，在母材不含穩定化(hua)元素或碳(tan)(tan)含量較(jiao)高時(shi)(shi)，經過(guo)焊(han)接(jie)熱(re)循環的(de)作用(yong)，有(you)敏化(hua)區產生，但(dan)熱(re)影響(xiang)區的(de)敏化(hua)區溫(wen)度范圍是(shi)(shi)600～1000℃。這是(shi)(shi)因(yin)為焊(han)接(jie)是(shi)(shi)一個快(kuai)速的(de)連(lian)續加熱(re)過(guo)程，而鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)沉淀是(shi)(shi)一個擴散過(guo)程，這樣就需要有(you)足夠的(de)時(shi)(shi)間(jian)才能(neng)充分(fen)進行擴散，所以焊(han)接(jie)時(shi)(shi)鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)沉淀析出(chu)必然需要較(jiao)大的(de)過(guo)熱(re)度。
因(yin)此，為防止在母材上產(chan)生敏化(hua)區(qu)腐蝕，選材料時(shi)(shi)，盡量降低(di)鋼的碳含(han)量或選含(han)有適量的穩定化(hua)元素的材料。制定工藝時(shi)(shi)，盡量減少熱影響區(qu)處(chu)于敏化(hua)溫度區(qu)間的時(shi)(shi)間、即采用小(xiao)的焊接(jie)線能(neng)量或強制冷(leng)卻，以加(jia)快冷(leng)卻速(su)度。
三、刀蝕
刀蝕(shi)與焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)晶間(jian)腐蝕(shi)產生條件(jian)不同，刀蝕(shi)只發生在含(han)穩定化元素的奧氏體(ti)不銹鋼管接頭(tou)的過熱區中，并且(qie)緊鄰焊(han)縫(feng)（含(han)熔合區），腐蝕(shi)區寬度最大可達1.0～1.5mm，具(ju)有晶間(jian)破壞性(xing)質。
超低碳奧氏體不銹鋼一般無刀蝕現象。刀蝕是焊接接頭出現的一種特殊形式的晶間腐蝕，也是和鉻的碳化物（M23C6）的沉淀有密切關系的。如圖3-7所示，從整個熱影響區碳化物分布情況看，發生刀蝕的部位正是M23C6（Cr23C6）沉淀最顯著的部位。其產生原因應從高溫過熱和中溫敏化兩個順序作用的熱過程所引起的變化來分析。
奧氏體鋼供貨狀態一(yi)般(ban)為固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)。以(yi)碳(tan)含量(liang)小(xiao)于(yu)0.08％的18-8Ti鋼為例(li)，一(yi)般(ban)經1050～1150℃水淬(cui)固(gu)溶(rong)(rong)。這種鋼中(zhong)少部(bu)(bu)分碳(tan)（約(yue)0.02％）和極少量(liang)的鈦溶(rong)(rong)入固(gu)溶(rong)(rong)體，其余(yu)大部(bu)(bu)分碳(tan)與(yu)鈦結合(he)成(cheng)為游離的TiC，因為溫度在(zai)1150℃以(yi)下時TiC在(zai)鋼中(zhong)的溶(rong)(rong)解度是很小(xiao)的，如圖3-8所(suo)示，若有少數碳(tan)同鉻結合(he)成(cheng)Cr23C6時，在(zai)固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)時必須全部(bu)(bu)溶(rong)(rong)入固(gu)溶(rong)(rong)體。但是焊接時，在(zai)溫度超過1200℃的過熱(re)區中(zhong)，首先TiC可(ke)以(yi)不斷地向奧氏體中溶解而形成固溶體。峰值溫度越高，TiC的固溶量越多。這時在過熱區中只有少量大塊的TiC和TiN不能發生固溶，TiC溶解時，分離出來的碳原子將插入到奧氏體點陣間隙中，而鈦則占據奧氏體點陣節點的空缺位置。隨后冷卻時，由于高溫下碳原子極為活躍，比鈦的擴散能力強，碳原子將趨向奧氏體晶粒邊界擴散移動，鈦則來不及擴散而仍保留在奧氏體點陣節點上。因此，碳析出后集中于晶界附近成為過飽和狀態。若隨后再經450～850℃中溫敏化加熱，碳原子可以優先以很快的速度向晶粒邊界擴散，使晶界更富集碳。此時，鉻的擴散雖不如碳快，但比鈦的擴散要快，因而易于在晶界附近形成鉻化物Cr23C6的沉淀。TiC固溶量越多的部位，Cr23C6的沉淀量越大，這個部位的晶間腐蝕傾向顯得越嚴重。即刀蝕區和鉻碳化物Cr23C6的沉淀分布是一致的，因而表面為近縫區刀狀腐蝕。由此可見，高溫過熱和中溫敏化的敏化順序加熱是產生刀蝕的必要條件。
為防止產(chan)(chan)生刀(dao)蝕(shi)，通常(chang)采用超低碳(tan)不(bu)銹鋼(gang)。有(you)穩(wen)定化(hua)元素(su)的(de)不(bu)銹鋼(gang)管，碳(tan)含量(liang)應小于(yu)0.06％。在焊(han)(han)(han)(han)接工(gong)藝上(shang)(shang)，要減少近縫(feng)(feng)區過熱(re)，要避免(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han)接時產(chan)(chan)生中(zhong)溫敏(min)化(hua)的(de)加熱(re)作用。如面向腐(fu)蝕(shi)介質的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)最后(hou)焊(han)(han)(han)(han)接，盡可能避免(mian)(mian)交叉焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，減少焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)接頭(tou)等。雙面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)接觸腐(fu)蝕(shi)介質的(de)第(di)1面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)無法安排在最后(hou)焊(han)(han)(han)(han)接時，應調整(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)尺寸形(xing)狀(zhuang)及焊(han)(han)(han)(han)接規范；使第(di)2面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)產(chan)(chan)生的(de)敏(min)化(hua)溫度區（600～1000℃）不(bu)落在第(di)1面焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)過熱(re)區上(shang)(shang)，如圖(tu)(tu)3-9（a）所示，否(fou)則，出現如圖(tu)(tu)3-9（b）的(de)情況時就(jiu)會(hui)產(chan)(chan)生刀(dao)蝕(shi)。也可應用焊(han)(han)(han)(han)后(hou)穩(wen)定化(hua)處理改(gai)善抗(kang)刀(dao)蝕(shi)。
