不銹鋼材料焊接怎麼防止氫脆

A. 淺談影響幾種常見鋼氫脆的因素

1 碳鋼和低合金鋼 （ 合金元素總量小於 5%的合金鋼 ）

碳鋼和低合金鋼當抗拉強度超過 1000M P a 是可能出現各種形式
的氫脆；當抗拉強度低於 680M P a 時則很少出現氫脆。鋼制壓力管內 部的氫壓達到 80￣100M P a
時經常出現氫脆。在鋼制壓力容器中，隨 著氫壓的增加氫脆嚴重。鋼暴露在氫氣中，拉伸試驗發現塑性降低並早
期斷裂，同時也出現靜載荷下的延滯斷裂。裂紋拓展速率隨氫壓的增大 而增高。當溫度在室溫附近時，氫致開裂最敏感。用稀有氣體稀釋氫不
能防止氫脆。但在氫氣中加入少量氧可完全阻止氫脆，因為氧可以優先 吸附在金屬表面防止氫的吸附及向內部擴散。隨著鋼的強度增高，氫脆
敏感性增加。當應力強度因子高時出現穿晶斷裂，應力強度因子低時出 現沿晶斷裂。合金元素對氫脆敏感性的影響是有爭議的。經常出現相互
，對抗氫脆有利，S 和 矛盾的結果。強碳化物形成元素，如 M o、V 、Ti P 有害。
焊接接頭的焊縫區和熱影響區對氫脆比較敏感，這與該區的顯微 組織特徵和高硬度有關。美國腐蝕工程師協會曾試圖規定抵抗氫脆材料 的洛氏硬度不超過
22，但當鋼的硬度低於該值時，發現 H 2S 引起氫脆， 因此，至今未能制定出防止 H 2S 氫脆的強度等級。鋼在水和水溶液中
的氫脆於抗拉強度有關。當抗拉強度低於 680M P a 時，具有良好的抗 氫脆能力。抗拉強度在 680M P a￣1000M P a
時，鋼仍具有抗氫脆能力 或只有輕微氫脆敏感性。當高於 1000M P a 時，大多數鋼具有氫脆敏感
性，並且強度越高氫脆敏感性越大，鋼的強度不僅影響裂紋萌生的最小 應力或最小應力強度因子，而且影響裂紋擴展速率。
鋼在水溶液中的氫脆是由於腐蝕過程中鋼表面生成了氫並吸附在 表面，而後進入內部所致。裂紋一般沿晶界發展，有時也發現穿晶裂
紋。而且裂紋擴展路徑與應力強度因子 K 1 有關，當 K 1 較高時是穿晶斷 裂。裂紋擴展速率與 K 1 的關系曲線分為三段。當 K 1
較低時，裂紋擴展 速率呈指數規律快速增長；在中等 K 1 時，裂紋擴展速率保持不變；當 K 1 很高時，擴展速率再次增高，在第
I階段有時出現裂紋分叉。改變環 境介質將影響氫致開裂行為。一般情況下，改變介質對強度較低是光滑
試樣影響較大。在稀溶液中增大氯化物離子濃度使裂紋擴展速率增高。 溫度不影響氫致開裂的應力門檻值，但升高溫度可增大第 I階段擴展速
率。根據擴展速率與溫度的關系計算的激活能與氫在鋼中的擴散激活能 相近。改變鋼的成分和顯微組織有時能改變鋼的氫致開裂抗力。增加碳
和錳的含量使抗力降低，其它合金元素的影響還不清楚。通常淬火回火

態高合金鋼的抗力比低合金鋼的大。當化學成分相同時，回火馬氏體比 貝氏體的裂紋擴展速率低。形變淬火和細化奧氏體晶粒有利於低抗氫脆。
一般情況下，當鋼的強度低於 1400M P a 時，提高斷裂韌性可提 高氫致開裂門檻值。防止高強度鋼在水溶液中氫脆的唯一有效的方法是
，但保護膜中的缺陷又可 降低其強度。表面塗層也可以有效防止氫脆， 能導致開裂。在焊接件中，當接頭與母材的強度相等時，其氫脆抗力較
母材低。如果熱影響區的硬度比母材高，也可產生氫致裂痕。
2 不銹鋼

奧氏體不銹鋼對應力腐蝕開裂很敏感，但對氫脆則幾乎不敏感。
其主要原因是，奧氏體鋼具有面心立方結構，氫不能在其中擴散滲透， 氫含量極低，不致引起塑性降低。鐵素體不銹鋼如處於退火態，硬度很
低，氫脆抗力較大。但如果經過冷變形或焊接，則對氫脆很敏感。 馬氏體和沉澱硬化型不銹鋼因強度高而具有氫脆敏感性。裂紋幾
乎是穿晶的，在馬氏體不銹鋼中裂紋沿原奧氏體晶界發展。當屈服強度 增高時，氫脆敏感性增高。冶金組織是影響氫脆的第二位的因素。在這
種鋼中介質的影響是很難預測的。幾乎任何能放出氫的介質都能在這種 鋼中引起氫脆。防治的措施有：表面塗層以防止氫進入金屬；採用適當
的熱處理可去除已經進入金屬的氫，但往生影響鋼的強度。

3 馬氏體時效鋼

馬氏體時效鋼是以無碳 （ 或微碳 ） 馬氏體為基體的，時效時能產
生金屬間化合物沉澱硬化的超高強度鋼。與傳統高強度鋼不同，它不用 碳而靠金屬間化合物的彌散析出來強化。馬氏體時效鋼的氫脆性隨著含
氫量的增加和屈服強度的增高而增大。預先滲氫試樣中的裂紋可能沿原 奧氏體晶界發展，也可能是穿晶准解理斷裂。當強度和氫含量相同時，
馬氏體時效鋼的氫脆敏感性比淬火回火的低合金高強度鋼低，這是由於 馬氏體時效鋼的含碳量很低。在 150￣205℃下保溫可去除馬氏體時效
鋼中的氫，而又不改變其顯微組織。

B. 不銹鋼焊接變形怎麼避免

首先要了解不銹鋼焊接變形是怎樣產生的，然後才能採取相應措施避免。
在進行不銹鋼焊接時，由於焊縫區域受熱不均勻和焊縫周圍金屬約束會產生焊接應力與變形，熱膨脹過程中會出現塑性壓縮變形，因此焊接變形是一定存在和不可避免的。為避免過大的變形，焊接變形的控制就很重要了。從施工實踐中知道，事先控制變形比事後矯正變形有利。下面是控制變形的一些措施：

1.從工件自身結構控制變形

有的工件剛性大，抗彎模數高，充分利用結構剛性是控制焊接變形的有效方法。

2.制訂合理工藝，分段焊接。

3.調整焊接程序

（1） 盡量使焊縫處於自由收縮狀態，避免較大拘束，拼板應先焊錯開的短焊縫，後焊直通長焊縫，並由中央向兩端施焊。

（2） 先焊結構中焊接收縮量最大的焊縫。

（3） 採用較小焊接線能量。

（4） 分段逐步退焊法能減小焊接變形，但焊縫橫向收縮受阻較大，故焊接應力較大，減少焊接變形與降低焊接應力應綜合考慮，權衡利弊。

4.利用反變形

簡單的反變形能收到實效，是大型箱形構件合攏時經常應用的方法。

5.採用輔助支撐控制變形

（1） 將工件用「馬」固定在鑄鐵平台上，強制控制變形。

（2） 圓柱形及圓筒工件，在直徑方向，用管子或型鋼撐牢（十字或星形），防止變形。

（3） 機座等構件，頂端採用輔助支撐，控制開檔尺寸。

C. 不銹鋼焊管焊接後有哪些熱處理常見缺陷及防止措施

不銹鋼焊接管的焊接缺陷會導致應力集中，降低承載能力，縮短使用壽命，專甚至屬造成脆斷。一般技術規程規定，裂紋、未焊透、未熔合和表面夾渣等是不允許有的；咬邊、內部夾渣和氣孔等缺陷不能超過一定的允許值，對於超標缺陷必須進行徹底去除和焊補。常見不銹鋼焊接管的焊接缺陷有焊縫尺寸不符合要求、咬邊、未焊透、未熔合、焊瘤、弧坑、氣孔、夾雜和夾渣、燒穿、裂紋。
防止措施：在滿足設計要求的前提下，選擇低強度的焊接材料，使焊縫強度低於母材，應力在焊縫中鬆弛，避免熱影響區產生裂紋；盡量減少焊接殘余應力和應力集中；控制焊管焊接熱輸入，合理地選擇預熱和熱處理溫度，盡可能地避開敏感區。

D. 如何解決不銹鋼焊接處生銹的問題點

1、保持材料的清潔(在焊接前先清潔材料)，在焊接時防止來自外部的碳、氧、氮等雜質侵入(對氬氣純度的檢查，保持充分的氬氣屏蔽)；

2、避免過度的打磨，並考慮降溫、散熱措施。

3、泡在酸性的溶液中把它溶解掉。

4、對表面進行處理，塗上一層鉛丹，再塗上油漆；

(4)不銹鋼材料焊接怎麼防止氫脆擴展閱讀：

防銹方法：

一、組成合金，以改變鐵內部的組織結構．

例如把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里製成不銹鋼，就大大地增加了鋼鐵製品的抗生銹能力。

二、在鐵製品表面覆蓋保護層是防止鐵製品生銹普遍而重要的方法。

根據保護層的成分不同，可分為如下幾種：

1、在鐵製品表面塗礦物性油、油漆或燒制搪瓷、噴塑等．例如：車廂、水桶等常塗油漆；機器常塗礦物性油等。

2、在鋼鐵表面用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層不易生銹的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。

這些金屬表面都能形成一層緻密的氧化物薄膜，從而防止鐵製品和水、空氣等物質接觸而生銹。

3、用化學方法使鐵製品表面生成一層緻密而穩定的氧化膜以防止鐵製品生銹。

三、保持鐵製品表面的潔凈和乾燥也是防止鐵製品生銹的一種很好方法。

E. 不銹鋼怎麼焊接 不銹鋼焊接的技巧

1、清理焊縫：首先要清理焊接的焊縫，清除留下的油污等。

2、保持氬氣純凈：保護氣體氬氣要純凈，這樣使得焊接的效果無色差。

3、減小焊件之間的縫隙：盡量減小焊件之間的縫隙，肯定是越緊密效果越好。

4、焊絲要細：如果要用到焊絲填充的話，焊絲一定要細，0.8mm的就可以了。

5、電流要小：電流一點要小，小到能熔化焊絲就行，生造冷焊機的脈沖電流20以下。

F. 不銹鋼在焊接中需要注意些什麼

不銹鋼焊接要點及注意事項
1.採用垂直外特性的電源，直流時採用正極性（焊絲接負極）
2.一般適合於6mm以下薄板的焊接，具有焊縫成型美觀，焊接變形量小的特點
3.保護氣體為氬氣，純度為99.99%。當焊接電流為50"150A時，氬氣流量為8"10L/min，當電流為150"250A時，氬氣流量為12"15L/min。
4.鎢極從氣體噴嘴突出的長度，以4"5mm為佳，，在角焊等遮蔽性差的地方是2"3mm，在開槽深的地方是5"6mm，噴嘴至工作的距離一般不超過15mm。
5.為防止焊接氣孔之出現，焊接部位如有鐵銹、油污等務必清理干凈。
6.焊接電弧長度，焊接普通鋼時，以2"4mm為佳，而焊接不銹鋼時，以1"3mm為佳，過長則保護效果不好。
7.對接打底時，為防止底層焊道的背面被氧化，背面也需要實施氣體保護。
8.為使氬氣很好地保護焊接熔池，和便於施焊操作，鎢極中心線與焊接處工件一般應保持80"85°角,填充焊絲與工件表面夾角應盡可能地小，一般為10°左右。
9.防風與換氣。有風的地方，務請採取擋網的措施，而在室內則應採取適當的換氣措施。
不銹鋼MIG焊要點及注意事項
1.採用平特性焊接電源，直流時採用反極性（焊絲接正極）
2.一般採用純氬氣（純度為99.99%）或Ar 2%O2,流量以20"25L/min為宜。
3.電弧長度，不銹鋼的MIG焊接，一般都在噴射過渡的條件下來施焊，電壓要調整到弧長在4"6mm的程度。
4.防風。MIG焊接容易受到風的影響，有時辦為風而產生氣孔，所以風速在0.5m/sec以上的地方，都應當採取防風措施。
不銹鋼葯芯焊絲焊接要點及注意事項
1.採用平特性焊接電源，直流焊接時採用反極性。使用一般的CO2焊機就可以施焊，但送絲輪的壓力請稍調松。
2.保護氣體一般為二氧化碳氣體，氣體流量以20"25L/min較適宜。
3.焊嘴與工件間的距離以15"25mm為宜。
4.干伸長度，一般的焊接電流為250A以下時約15mm，250A以上時約20"25mm較為合適。
手工焊接：
1、鉻不銹鋼具有一定的耐蝕（氧化性酸、有機酸、氣蝕）、耐熱和耐磨性能。通常用於電站、化工、石油
等設備材料。鉻不銹鋼焊接性較差，應注意焊接工藝、熱處理條件及選用合適電焊條。
2、鉻13不銹鋼焊後硬化性較大，容易產生裂紋。若採用同類型的鉻不銹鋼焊條（G202、G207）焊接，必須進行300℃以上的預熱和焊後700℃左右的緩冷處理。若焊件不能進行焊後熱處理，則應選用鉻鎳不銹鋼焊條（A107、A207）。
3、鉻17不銹鋼，為改善耐蝕性能及焊接性而適當增加適量穩定性元素Ti、Nb、Mo等，焊接性較鉻13不銹鋼好一些。採用同類型的鉻不銹鋼焊條（G302、G307）時，應進行200℃以上的預熱和焊後800℃左右的回火處理。若焊件不能進行熱處理，則應選用鉻鎳不銹鋼焊條（A107、A207）。
4、鉻鎳不銹鋼焊條具有良好耐腐蝕性和抗氧化性，廣泛應用於化工、化肥、石油、醫療機械製造。
5、鉻鎳不銹鋼焊接時，受到重復加熱析出碳化物，降低耐腐蝕性和力學性能。
6、鉻鎳不銹鋼葯皮有鈦鈣型和低氫型。鈦鈣型可用於交直流，但交流焊時熔深較淺，同時容易發紅，故盡可能採用直流電源。直徑4.0及以下可用於全位置焊件，5.0及以上用於平焊及平角焊。
7、焊條使用時應保持乾燥，鈦鈣型應經150℃乾燥1小時，低氫型應經200-250℃乾燥1小時（不能多次重復烘乾，否則葯皮容易開裂剝落），防止焊條葯皮粘油及其它臟物，以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質量。
8、為防止由於加熱而產生睛間腐蝕，焊接電流不宜太大，比碳鋼焊條較少20%左右，電弧不宜過長，層間快冷，以窄焊道為宜。

G. 不銹鋼 與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋，請高手指點該怎麼做

不銹鋼
與碳鋼焊接為什麼會長出現裂紋，請高手指點該怎麼做：
低碳鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接在這類異種鋼焊接接頭中，由於其工作條件有晶間腐蝕和應力腐蝕問題，通常選擇E309型的焊接材料，但當這種焊接接頭處於溫度較高的環境（設計溫度≥315℃）時，為了防止在工作過程中發生碳的遷移，通常採用鎳合金含量較高的焊接材料（如Inconel182焊條等）。
低合金鋼與奧氏體不銹鋼之間的焊接低合金鋼通常都是在溫度較高（設計溫度≥315℃）的條件下使用，這種與奧氏體不銹鋼相焊的異種接頭，通常要求抗高溫蠕變、控制碳遷移以及高溫抗氧化能力，可採用鎳基合金焊接材料（如Inconel82焊絲和Inconel182焊條等）。但是，在氫系統中，由於強烈的氫腐蝕作用，採用的焊接材料不同，焊後得到的焊縫化學成分和金相組織不同，從而影響接頭在工作過程中氫脆化而引起的剝離裂紋敏感性。當採用鎳基焊條（如Inconel182焊條等），焊後焊縫靠近低合金鋼一側生成的單一奧氏體，多是與熔合線平行的粗大晶粒，且不含鐵素體，這種組織容易產生剝離裂紋。而採用E309焊材，焊後焊縫靠近低合金一側形成奧氏體和鐵素體的混合組織，這種組織不易產生裂紋。

H. 關於不銹鋼方面的問題

1．不銹鋼酸洗鈍化的必要性:
奧氏體不銹鋼具有良好的耐蝕性能，抗高溫氧化性能，較好的低溫性能及優良的機械與加上r生能。因此廣泛用於化工、石油、動力、核工程、航天航空、海洋、醫葯、輕工、紡織等部門。其主要目的在於防腐防銹。不銹鋼的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會被腐蝕。工程上通常進行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發揮得更大。在不銹鋼設備與部件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查 (如探傷、耐壓試驗)及施工標記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質影響了不銹鋼設備與部件表面質量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點蝕、縫隙腐蝕)，甚至會導致應力腐蝕破裂。
不銹鋼表面清洗、酸洗與鈍化，除最大限度提高耐蝕性外，還有防止產品污染與獲得美觀的作用。在 GBl50一1998《鋼制壓力容器》規定，「有防腐要求的不銹鋼及復合鋼板製造的容器的表面應進行酸洗鈍化」。這一規定是針對石油化工中使用的壓力容器而言的，因為這些設備用於直接與腐蝕介質相接觸的場合，從保證耐蝕耐蝕性出發，提出酸洗鈍化是必要的。對其他工業部門，如並非出於防腐目的，僅基於清潔與美觀要求，而採用不銹鋼材判·的則無需酸洗鈍化。但對不銹鋼設備的焊縫還需要進行酸洗鈍化。對核工程、某些化工裝置及其它使用要求嚴格的，除酸洗鈍化外，還要採用高純度介質進行最終精細清洗或進行機械、化學與電解拋光等精整處理。
2．不銹鋼酸洗鈍化原理
不銹鋼的抗腐蝕陛能主要是由於表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)緻密的鈍化膜，這層膜1n腐蝕介質隔離，是不銹鋼防護的基本屏障。不銹鋼鈍化具有動態特徵，不應看作腐蝕完全停止，而是形成擴散的阻擋層，使陽極反應速度大大降低。通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向於破壞膜，而在氧化劑(如空氣)存在時能保持或修復膜。
不銹鋼工件放置於空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善。通常先要進行徹底清洗，包括鹼洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創造有利條件，保證形成優質的鈍化膜。因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個表面趨於均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達+1．0V(SCE)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構，從而影響不銹性，如通過電化學改性處理，可使鈍化膜具有多層結構，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態的氧化膜，使不銹鋼能發揮最大的耐蝕性。
國內外學者對不銹鋼鈍化膜的生成進行了大量研究。以近幾年北京科大對316L鋼鈍化膜光電子能譜 (xps)研究為例作簡述[1]。不銹鋼鈍化是表面層由於某種原因溶解與水分子的吸附，在氧化劑的催化作用下，形成氧化物與氫氧化物，並與組成不銹鋼的cr、 Ni、Mo元素發生轉換反應，最終形成穩定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發生。其反應歷程為：
Fe·H20+O*≈[FeOH·O*]ad+H++e
[FeOH·O*]ad≈[FeO·O*]ad+H++e
[FeO·O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e
[FeO·O*]ad≈FeO+O*
FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe·H20
2FeOOH≈Fe203+H20
2CrOOH≈Cr203+H20
MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe·H2O
Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe·H20
(其中Os表示鈍化過程中的催化劑，且在鈍化迪隉中濃度不變，ad表示吸附中間體。)[page]
可見，316L鈍化膜最表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在，鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO。
3．不銹鋼酸洗鈍化的方法與工藝
3．1酸洗鈍化處理方法比較
不銹鋼設備與零部件酸洗鈍化處理根據操作不同育多種方法，其適用范圍與特點見表1。
表1不銹鋼酸洗鈍化方法比較
方法 適用范圍 優缺點
浸漬法 用於可放入酸洗槽或鈍化槽的零部件，但不適於大設備 酸洗液可較長時間使用，生產效率較高、成本低；大容積設備充滿酸液浸漬耗液太大
塗刷法 適用於大型設備內處表面及局部處理 物工操作、勞動條件差、酸液無法回收
膏劑法 用於安裝或檢修現場，尤其用於焊接部處理 手工操作、勞動條件差、生產成本高
噴淋法 用於安裝現場，大型容器內壁 用液量低、費用少、速度快，但需配置噴槍及扦環系統
循環法 用於大型設備，如換熱器、管殼處理 施工方便，酸液可回用，俚需配管與泵連接循環系統
電化學法 既可用於零部件，又可用電刷法對現場設備表面處理 技術較復雜，需直流電源或恆電位儀
3．2酸洗鈍化處理配方舉例
3．2．1一般處理[2]
根據ASTMA380—1999，僅以300系列不銹鋼為例，
(1)酸洗
葯劑HNO36％～25％+HF0．5％～8％(體積分數)；
溫度21～60℃；時間按需要；
或葯劑檸檬酸銨5％～10％(質量分數)；
溫度49～71℃；時間10～60min。
(2)鈍化
葯劑HNO320％～50％(體積分數)；
溫度49～71℃；時間10～30min；
或溫度2l～38℃；時間30～60min；
或葯劑HNO320％～50％+Na2Cr207H2022％～ 6％(質量分數)；
溫度49～54℃； 時間15～30min；
或溫度21～38℃；時間30～60min。
(3)除鱗酸洗
葯劑H2SO48％～11％(體積分數)；
溫度66～82℃；6寸間5～45min；
及葯劑HNO36％～25％+HF 0．5％～8％(體積分數)；
溫度21～60℃；
或HNO315％～25％+HFl％—8％(體積分數)。
3．2．2膏劑法處理
(1)以廣州石化尿素不銹鋼新設備內表面焊縫及母材鈍化和維修表面打磨焊縫的局部鈍化為例[3]
酸洗膏：
25％HNO~+4％HF+7l％冷凝 水(體積分數)與 BaSO，調至糊狀。
鈍化膏：
30％HNO3或25％HNO3+1％(質量分數)K2Cr207與BaSO7調至糊狀。
塗覆表面5～30min，用冷凝水沖洗至pH=7，對單台設備也可採用噴灑雙氧水的化學鈍化法。
(2)以上海大明鐵工廠專利m為例。
酸洗鈍化膏：
HN038％～14％(作鈍化劑)；
HFl0％～15％(作腐蝕劑)；
硬月S酸鎂2．2％～2．7％(作增稠劑)
硝酸鎂60％～70％(作填料，提高粘附力與滲透性)；[page]
多聚磷酸鈉2．3％～2．8％(作緩蝕劑)；
水(調節粘度)。
3．2．3 電化學法處理
以廈門大學專利[5]為例，其處理方法是：將待處理的不銹鋼工件作陽極，控制恆電位進行陽極化處理，或者將不銹鋼工件先作陰極，控制恆電位進行陰極化處理，再將不銹鋼工件作陽極，控制恆電位進行陽極化處理，並繼續改變其恆電位進行鈍化處理，電解質溶液均採用HN03。經這樣處理後，不銹鋼鈍化膜性質得到改善，耐蝕性能大大提高。點蝕臨界電位 (Eb)提高約1000mV(在3％NaCl中)，抗均勻腐蝕性能提高三個數量級(在45℃的20％～30％H2S04中)。
4．不銹鋼酸洗鈍化的應用范圍
4．1不銹鋼設備製造過程中的酸洗鈍化處理
4．1．1切削加工後的清洗及酸洗鈍化[6]
不銹鋼工件經切削加工後表面上通常會殘留鐵屑、鋼末及冷卻乳液等污物，會使不銹鋼表面出現污斑與生銹，因此應進行脫脂除油，再用硝酸清洗，既去除了鐵屑鋼末，又進行了鈍化。
4．1．2焊接前後的清洗及酸洗鈍化[7]
由於油脂是氫的來源，在沒有清除油脂的焊縫中會形成氣孑L，而低熔點金屬污染(如富鋅漆)焊接後會造成開裂，所以不銹鋼焊前必須將坡口及兩側20mm內的表面清理干凈，油污可用丙酮擦洗，油漆銹跡應先用砂布或不銹鋼絲刷清除，再用丙酮擦凈。
不銹鋼設備製造無論採用何種焊接技術，焊後均要清洗，所有焊渣、飛濺物、污點與氧化色等均要除掉，清除方法包括機械清洗與化學清洗。機械清洗有打磨、拋光與噴砂噴丸等，應避免使用碳鋼刷子，以防表面生銹。為取得最好的抗腐蝕性能，可將其浸泡在HNO3和HF的混液中，或採用酸洗鈍化膏。實際上常4鐦1械清洗與化學清洗結合起來應用。
4．1．3鍛鑄件的清洗[6]
經鍛鑄等熱加工後的不銹鋼工件，表面往往有一層氧化皮、潤滑劑或氧化物污染，污染物包括石墨、二硫化鉬與二氧化碳等。應通過噴丸處理、鹽浴處理以及多道酸洗處理。如美國不銹鋼渦輪機葉片處理工藝為：
鹽浴(10min)→水淬(2．5min)→硫酸洗(2min)→冷水洗(2min)→鹼性高錳酸鹽浴(10min)→冷水洗(2min)→硫酸洗(1rain)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1．5min)→冷水洗(1min)→熱水洗(1min)→空氣乾燥。
4．2新裝置投產前的酸洗鈍化處理
許多大型化工、化纖、化肥等裝置的不銹鋼設備與管道在投產開工前要求進行酸洗鈍化。雖然設備在製造廠已進行過酸洗，去除了焊渣與氧化皮，但在存放、運輸、安裝過程中又難免造成油脂、泥砂、鐵銹等的污染，為確保裝置與設備試車產品(尤其是化工中間體及精製品)的質量能夠達到要求，保證一次試車成功，必須進行酸洗鈍化。如H2O2生產裝置不銹鋼設備與管道，投產前必須進行清洗，否則若有污物重金屬離子會使催化劑中毒。另外，如金屬表面有油脂與游離鐵離子等會造成H2O2的分解，劇烈放出大量熱，引發著火，甚至爆炸。同樣對氧氣管道來說存在微量油污與金屬微粒也可能產生火花而發生嚴重後果。
4．3現場檢修中的酸洗鈍化處理
在精製對苯二甲酸(PTA)，聚乙烯醇(PVA)，腈綸，醋酸等生產裝置的設備材料中，大量使用奧氏體不銹鋼316L、317、304L，由於物料都含有Cl-、Br-、 SCN-、甲酸等有害離子，或由於污垢、物料結聚，會對設備產生點蝕、縫隙腐蝕與焊縫腐蝕。在停車檢修時可以對設備或部件進行全面或局部酸洗鈍化處理，修復其鈍化膜，以防局部腐蝕擴展。如上海石化PTA裝置乾燥機的不銹鋼管子更新檢修及腈綸裝置的不銹鋼換熱器檢修等均進行過酸洗鈍化。
4．4在役設備除垢清洗
石油化工裝置中的不銹鋼設備，尤其是換熱器，經一定時間運行後，內壁會沉積各種污垢，如碳酸鹽垢、硫酸鹽垢、硅酸鹽垢、氧化鐵垢、有機物垢、催化劑垢等，影響了換熱效果，並且會造成垢下腐蝕。需要選擇合適的清洗劑進行除垢，可採用硝酸、硝酸+氫氟酸、硫酸、檸檬[page]酸、EDTA、水基清洗劑等，並添加適量的緩蝕劑。除垢清洗後，如需要可再進行鈍。化處理。如上海石化PTA、醋酸、腈綸等裝置的不銹鋼換熱器均進行過除垢清洗。
5．不銹鋼酸洗鈍化的注意事項
5．1酸洗鈍化的前處理
不銹鋼工件酸洗鈍化前如有表面污物等，應通過機械清洗，然後除油脫脂。如果酸洗液與鈍化液不能去除油脂，表面存在油脂會影響酸洗鈍化的質量，為此除油脫脂不能省略，可以採用鹼液、乳化劑、有機溶劑與蒸汽等進行。
5．2酸洗液及沖洗水中Cl-的控制
某些不銹鋼酸洗液或酸洗膏採用加入鹽酸、高氯酸，三氯化鐵與氯化鈉等含氯離子的侵蝕介質作為主劑或助劑去除表面氧化層，除油脂用三氯乙烯等含氯有機溶劑，從防止應力腐蝕破裂來說是不太適宜的。此外，對初步沖洗用水可採用工業水，但對最終清洗用水要求嚴格控制鹵化物含量。通常採用去離子水。如石化奧氏體不銹鋼壓力容器進行水壓試驗用水，控制C1-含量不超過25mg／L，如無法達到這一要求，在水中可加入硝酸鈉處理，使其達到要求，C1-含量超標，會破壞不銹鋼的鈍化膜，是點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕破裂等的根源。
5．3酸洗鈍化操作中的工藝控制
硝酸溶液單獨用於清除游離鐵和其它金屬污物是有效的，但對清除氧化鐵皮，厚的腐蝕產物，回火膜等無效，一般應採用HNO3+HF溶液，為了方便與操作安全，可用氟化物代替HF[2]。單獨HNO3溶液可不加緩蝕劑，但HNO3+HF酸洗時，需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗，為防止腐蝕，濃度應保持5：1的比例。溫度應低於49℃，如過高，HF會揮發。
對鈍化液，HNO3應控制在20％—50％之間，根據電化學測試，HNO3濃度小於20％處理的鈍化膜質量不穩定，易產生點蝕[8]，但HNO3濃度也不宜大於50％，要防止過鈍化。
用一步法處理除油酸洗鈍化，雖然操作簡便，節省工時，但該酸洗鈍化液(膏)中會有侵蝕性HF，因此其最終保護膜質量不如多步法。
酸洗過程中允許在一定范圍內調整酸的濃度、溫度與接觸時間。隨著酸洗液使用時間的增長，必須注意酸濃度和金屬離子濃度的變化，應注意避免過酸洗，鈦離子濃度應小於2％，否則會導致嚴重的點蝕。一般來說，提高酸洗溫度會加速與改善清洗作用，但也可能增加表面污染或損壞的危險。
5．4不銹鋼敏化條件下酸洗的控制[2]
某些不銹鋼由於不良熱處理或焊接造成敏化，採用HNO&HF酸洗可能會產生晶間腐蝕，由晶間腐蝕引起的裂縫在運行時，或清洗時，或隨後加工中，能夠濃縮鹵化物，而引起應力腐蝕。這些敏化不銹鋼一般不宜用HNO3+HF溶液除鱗或酸洗。在焊後如必須進行這種酸洗，應採用超低碳或穩定化的不銹鋼。
5．5不銹鋼與碳鋼組合件的酸洗
對不銹鋼與碳鋼組合件(如換熱器中不銹鋼管子、管板與碳鋼殼體)，酸洗鈍化若採用HNO3或 HNO3+HF會嚴重腐蝕碳鋼，這時應添加合適的緩蝕劑如Lan-826。當不銹鋼與碳鋼組合件在敏化狀態下，不能用HNO3+HF酸洗時，可採用羥基乙酸(2％)+甲酸(2％)+緩蝕劑，溫度93℃，時間6h或EDTA銨基中性溶液+緩蝕劑，溫度：121℃，時間：6h，隨後用熱水沖洗並浸入10mg／L氫氧化銨+100mg／L聯氨中[3]。
5．6酸洗鈍化的後處理
不銹鋼工件經酸洗和水沖洗後，可用含10％(質量分數)NaOH+4％(質量分數)KMnO4的鹼1生高錳酸鹽溶液在71～82℃中浸泡5～60min，以去除酸洗殘渣，然後用水徹底沖洗，並進行乾燥。不銹鋼表面經酸洗鈍化後出現花斑或污斑，可用新鮮鈍化液或較高濃度的硝酸擦洗而消除。最終酸洗鈍化的不銹鋼設備或部件應注意保護，可用聚乙烯薄膜覆蓋或包紮，避免異金屬與非金屬接觸。
對酸性與鈍化廢液的處理，應符合國家環保排放規定。如對含氟廢水可加石灰乳或氯化鈣處理。鈍化液盡可能不用重鉻酸鹽，如有含鉻廢水，可加硫酸亞鐵還原處理。
酸洗可能引起馬氏體不銹鋼氫脆，如需要可通過熱處理去氧(加熱至200℃保溫一段時間)。
6．不銹鋼酸洗鈍化質量檢驗[8]
由於化學檢驗會破壞產品的鈍化膜，通常在樣板上進行檢驗。方法舉例如下：
(1)硫酸銅滴定檢驗
用8gCuS04+500mLH20+2～3mLH2S04溶液滴入樣板表面，保持濕態，如6min內不出現銅的析出為合格。
(2)高鐵氰化鉀滴定檢驗
用2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20溶液滴在樣板表面，通過生成藍色斑點的多少及出現時間的長短來鑒定鈍化膜質量的好壞。

I. 不銹鋼氫氣管道焊接要求

管道焊接時，碳鋼管應採用氬弧焊打底，不銹鋼管應採用氬弧焊。安裝過程應防止焊渣、鐵銹等留在管道中。

氫氣管道的連接應採用焊接，其他連接方法是潛在的滲漏源。但與設備、閥門的連接，可用法蘭或螺紋連接。螺紋連接用聚四氟乙烯薄膜作填料。氫氣管道安裝時，內壁應除銹至本色。

相關信息

氫氣會對長期處於高溫高壓狀態下的管道產生氫損傷，進而增加管道材料方面的失效風險；管道失效通常由氫脆、氫致失效、氫鼓包和脫碳四類問題引起。

其中，合金元素及內部顯微和帶狀組織是失效的主要影響因素；選用低強度的無縫鋼管是較為理想的氫氣管道材料，但目前該工藝的生產成本較高，可以以降低工藝成本為研發方向，作為輸氫管道大規模商用的技術儲備。

J. 影響雙相不銹鋼焊接質量的因素都有哪些

影響雙相不銹鋼焊接質量的因素主要體現在以下幾方面：
1、含N量影響
GómezdeSalazarJM等人研究了保護氣體中N2的不同含量對雙相不銹鋼性能的影響。結果表明，隨著混合氣體中N2分壓PN2的增加，焊縫中氮的質量分數ω（N）開始迅速增加，然後變化很小，焊縫中的鐵素體相含量φ（α）隨ω（N）增加呈線性下降，但φ（α）對抗拉強度和伸長率的影響與ω（N）的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量φ（α），母材的抗拉強度和伸長率均高於焊縫。這是由於顯微組織的不同所造成的。雙相不銹鋼焊縫金屬中含N量提高後可以改善接頭的沖擊韌性，這是由於增加了焊縫金屬中的γ相含量，以及減少了Cr2N的析出。
2、熱輸入影響
與焊縫區不同，焊接時熱影響區的ω（N）是不會發生變化的，它就是母材的ω（N），所以此時影響組織和性能的主要因素是焊接時的熱輸入。根據文獻，焊接時應選擇合適的線能量。焊接時如果熱輸入太大，焊縫熱影響區范圍增大，金相組織也趨於晶粒粗大、紊亂，造成脆化，主要表現為焊接接頭的塑性指標下降。如焊接熱輸入太小，造成淬硬組織並易產生裂紋，對HAZ的沖擊韌性同樣不利。此外，凡影響冷卻速度的因素都會影響到HAZ的沖擊韌性，如板厚、接頭形式等。
3、σ相脆化
國外文獻介紹了再熱引起的雙相不銹鋼及其焊縫金屬的σ相脆化問題。母材和焊縫金屬的再熱過程中，先由α相形成細小的二次奧氏體γ*，然後析出σ相。結果表明，脆性開裂都發生於σ相以及基體與σ相的界面處，對母材斷口觀察表明，在σ相周圍區域內都為韌窩，由於α相區寬，大量生成的σ相才會使韌性降低，然而在焊縫中α相區是細小的，斷口仍表現為脆性斷裂，只要少量的σ相生成就足以引起焊縫金屬韌性的降低，因此，焊縫金屬中的σ相脆化傾向比母材要大得多。
4、氫致裂紋
雙相不銹鋼焊接接頭的氫脆通常發生於α相，且氫脆的敏感性隨焊接時峰值溫度的升高而增加。其微觀組織的變化為：峰值溫度增加，γ相含量減少，α相含量增加，同時由α相邊界和內部析出的Cr2N量增加，故極易發生氫脆。
5、應力腐蝕開裂
母材和焊縫金屬中的裂紋都起始於α/γ界面的α相一側，並在α相內擴展。奧氏體（γ）由於其固有的低氫脆敏感性，因此，可起到阻擋裂紋擴展的作用。由於DSS中含有一定量的奧氏體，所以其應力腐蝕開裂傾向性較小。
6、點蝕問題
耐點蝕是雙相不銹鋼的一個重要特性，與其化學成分和微觀組織有著密切關系。點蝕一般產生於α/γ界面，因此被認為是產生於γ相和α相之間的γ*相。這意味著γ*相中的含Cr量低於γ相。γ*相與γ相的成分不同，是由於γ*相中的Cr和Mo含量低於初始γ相中的Cr、Mo含量。進一步研究表明，含N量較低的鋼，其點蝕電位對冷卻速度較為敏感。因此，在焊接含N量較低的雙相不銹鋼時，對冷卻速度的控制要求更加嚴格。在雙相不銹鋼焊接過程中，合理控制焊接線能量是獲得高質量雙相不銹鋼接頭的關鍵。線能量過小，焊縫金屬及熱影響區的冷卻速度過快，奧氏體來不及析出，從而使組織中的鐵素體相含量增多；如線能量過大，盡管組織中能形成足量的奧氏體，但也會引起熱影響區內的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害相的析出。一般情況下，焊條電弧焊（ShiededMetalArcWelding，SMAW）、鎢極氬弧焊（GasTungstenArcWelding，GTAW）、葯芯焊絲電弧焊（Flux-CoredWireArcWelding，FCAW）和等離子弧焊（PlasmaArcWelding，PAW）等焊接方法均可用於雙相不銹鋼的焊接，且在焊前一般不需要採取預熱措施，焊後也不需進行熱處理。