振动时效工艺在预防不锈钢焊接应力腐蚀中的应用

 振动时效工艺     |      2018-12-20 11:04
不锈钢一般可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢以及沉淀硬化不锈钢四大类。奥氏体不锈钢是这四类不锈钢中性能优越、应用最广泛的钢种,但是其耐应力腐蚀的性能并不强。因此,人们对奥氏体不锈钢应力腐蚀性能的研究最重视也最深入。
 
应力腐蚀

应力腐蚀产生的条件
 
一般情况下,发生应力腐蚀开裂应具备两个条件:一是存在拉伸应力;二是存在特定的腐蚀环境(包括腐蚀介质的成分、浓度和温度等)。
 
(1)拉应力的存在
 
应力腐蚀系统的拉应力来源有三个方面:一是外加载荷;二是残余应力,例如焊接、冷加工、装配等工艺所形成的残余应力;三是腐蚀产物。残余应力是应力腐蚀发生的主要应力来源,尤以焊接残余应力为主。试验证明:拉应力大小影响应力腐蚀开裂历程,并且在一些奥氏体不锈钢—环境体系中存在应力腐蚀门槛值,即当拉应力低于该值时,不会发生应力腐蚀破裂,反之则会发生。但是,在某些时候,这个临界应力值是很低的。
 
(2)特定的腐蚀环境
 
引起奥氏体不锈钢应力腐蚀的常见介质有:各种氯化物或含氯化物的溶液(包括盐水、海水、河水、井水、高温高压水、水蒸汽和海洋性大气等)、氢氧化物、硝酸和硝酸盐、氢氟酸、氟硅酸和含氟离子的水溶液、硫化氢水溶液、硫酸和亚硫酸等,而且腐蚀介质的浓度无需很高。奥氏体不锈钢会在氯化物浓度仅为百万分之几的高温水中发生 SCC。并且,奥氏体不锈钢的应力腐蚀破裂不仅会在较高温度下发生,在常温下也会发生。奥氏体不锈钢的应力腐蚀和防护理论具有不同的侧重点,只能解释特定环境介质下的应力腐蚀开裂,但是大家普遍认为:在较大的拉应力作用下,金属材料的原子处于不稳定的高能状态,在特定的腐蚀介质作用下,原子容易失去电子而使材料遭受腐蚀,进而发生脆裂,即产生微裂纹;而后由于微裂纹的应力集中效应,使材料的脆裂得以快速扩大,最终导致材料断裂。


消除焊接残余应力的主要方法
 
对于奥氏体不锈钢焊接构件而言,由于存在焊接残余应力,即使在无载荷情况下放置,只要存在适当的腐蚀介质,就可能形成应力腐蚀裂纹,而且焊接接头属于非均质材料,又是各种应力叠加的集中处,其表面脆性层易剥落成微缺陷区,成为应力腐蚀的微裂纹源,更加降低了焊接构件抗应力腐蚀开裂的能力。因此消除焊接残余应力成为提高焊构件抗应力腐蚀性能的可行方法。目前应用较多的方法有:机械拉伸法,爆炸法,整体高温回火处理,喷丸处理等。

重点在于应力消除,振动时效豪克能焊接应力消除设备都能消除应力,其中豪消针对性更强一些,建议大家如果工件在腐蚀环境或者承受载荷时选择这种形式进行消除应力。
 
超声冲击应力消除