奥氏体不锈钢焊接接头腐蚀行为研究.docx
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奥氏体不锈钢焊接接头腐蚀行为研究
第一章绪论1
第一章绪论
选题的背景及意义
不锈钢自1912年发明以来，取得迅猛发展。
至今全球仍以每年3%~5%的速度递增。
我国正处于不锈钢生产和高速增长期，2001年我国不锈钢的使用量已跃居世界第一[1]。
不锈钢焊接也会经常遇到。
不锈钢是耐蚀和耐热高合金钢的统称。
不锈钢通常含有Cr、Ni、Mn、Mo等元素，具有良好的耐腐蚀性、耐热性和较好的力学性能，适于制造要求耐腐蚀、抗氧化、耐高温和超低温的零部件和设备，应用十分广泛，其焊接具有特殊性。
奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢种，生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%[1]。
该类钢是一种十分优良的材料，有极好的抗腐蚀性和生物相容性，因而在化学工业、船舶、食品、生物医学、石油化工等领域得到了广泛的应用。
长春轨道客车公司配件厂生产的材质为0Cr18Ni9壁厚为2.0mm的贮水箱，应用在铁路客车上，在设计使用寿命内（设计使用寿命为七年）经常发生渗漏，经由现场处理发现，渗漏点大部分为水箱防波板焊接处，小部分为供水管路渗漏，与水箱本身无关。
渗漏点形貌均为圆形小孔（如图1-1），且周边失去钝化膜，已看到凹突不平的金属颗粒，由此推断为腐蚀所致，形式为点蚀，在其附近还有许多细微裂纹存在（如图1-2）。
经过研究发现，在水箱生产过程中，由于飞溅和不正确焊接参数（主要是电流），不锈钢箱体表层钝化膜被破坏同时焊接接头区形成贫铬层，同时由于水箱的介质为自来水因而含有大量的氯离子，贫铬层区域在氯离子及应力的作用下，便会引起腐蚀和开裂。
渗漏点主要集中在水箱防波板和箱体焊接处。
渗漏点形貌为贯穿板厚的圆形小孔,用立式显微镜放大至20倍观察,发现小孔周边已失去了钝化膜,其边缘和内表面凸凹不平,十分粗糙。
此外,在水箱防波板和箱体焊接处附近还发现多处裂纹。
实验就0Cr18Ni9不锈钢列车贮水箱点蚀与开裂问题展开研究与分析。
测试两种焊接接头形式及三种不同焊接参数（不同电流）对不锈钢接头腐蚀性能的影响。
图1-1水箱点蚀形貌图1-2水箱裂纹形貌
铁路客车上的水箱是典型的薄壁箱型结构，其壳体承受内压载荷的能力很弱。
由于在客车运行的过程中产生了内压载荷作用，无加强筋的薄壁箱型壳体将产生很大的变形。
因此，水箱内设置主拉筋以承担来自壳体的水平方向的压力载荷，防止壳体过大的横向变形。
不锈钢水箱的加强侧拉筋与模压板各折边采用氩弧焊连接。
在水箱的受载时，由于壳体与各侧拉筋变形不协调，使得各侧拉筋既受到拉伸载荷，又受到弯曲载荷作用。
使得侧拉筋的焊接接头成为水箱的一个薄弱之处。
而且在加强筋焊接接头易产生腐蚀，如图1-3所示。
图1-3发生电化腐蚀的连接
本文通过在含有氯离子和铁离子的腐蚀溶液中对几种不同焊接线能量的试样进行点腐蚀实验，最终得出结论，焊接线能量太小或太大都不利于抗点腐蚀。
本文的研究对延长薄板不锈钢水箱的使用寿命具有重要的意义。
奥氏体不锈钢的应用及特点
不锈钢是在普通碳钢的基础上，加入一组铬的质量分数（WCr）大于12%合金元素的钢材，它在空气作用下能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。
这由于在这类钢中含有一定量的铬合金元素，能使钢材表面形成一层不溶解于某介质的坚固的氧化薄膜（钝化膜），使金属与外界介质隔离而不发生化学作用。
常用的奥氏体型不锈钢根据其主要的合金元素Cr和Ni的含量不同可分为如下三种[1]：
18-8型奥氏体不锈钢，主要钢号有1Cr18Ni9和0Cr18Ni9；18-12Mo型奥氏体不锈钢，这类钢的钢号有0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等；25-20型奥氏体不锈钢，牌号有0Cr25Ni20等。
奥氏体不锈钢中最有代表性的是18Cr-8Ni，它是不锈钢中用量最多，使用范围最广的优秀耐腐蚀材料，在大气、淡水、中性盐、有机酸、氧化能力很强的硝酸以及碱性环境中具有很强的耐腐蚀性，不仅如此，而且也具有在高温下抗氧化的优点，所以适用性很强。
但是奥氏体不锈钢焊接时由于热影响的部位容易产生铬碳化合物晶界析出现象，这样在晶界附近的铬含量就减少了，也就降低了耐腐蚀性能，在焊接部位周围易产生晶界腐蚀裂纹。
由于奥氏体不锈钢其表面可以形成一层钝化膜，因而具有良好的耐腐蚀性能，同时它又具有较好的低温韧性等力学性能，因此被广泛的用于石油、化工、能源、海洋及各种车辆的加工制造上。
特别是在轨道车辆上的运用，不锈钢车辆有相当大的优点：
不锈钢对能量的吸收优于铝或碳钢；有高的屈服强度；高的加工硬化率；高的延展性。
同时，不锈钢重量比碳钢轻20%可减少车体的重量；且与碳钢相比更耐腐蚀。
因而现在不锈钢被越来越多的用在了汽车火车的制造上，增加了车辆的使用寿命，进而降低了车辆运行的成本。
但是在车辆加工制造过程中需要进行焊接，不锈钢焊接接头区常发生晶间腐蚀、刀口腐蚀、点蚀、应力腐蚀等腐蚀现象[2]。
因此不锈钢焊接性问题是十分重要的。
1940年，Hodge和Miller首先提出了不锈钢的腐蚀与氯化物有关[3]。
随着工业上的大量使用及不锈钢品种的增长、产量的增加和使用范围的扩大，腐蚀断裂事故的不断发生[4]，不锈钢，特别是大量使用的Cr-Ni奥氏体不锈钢的应力腐蚀断裂问题才成为许多部门的重要问题。
文献[6]最早总结了化工、石油、动力等工业部门中Cr-Ni奥氏体不锈钢的腐蚀破坏的实例。
目前，不锈钢，特别是Cr-Ni奥氏体不锈钢的腐蚀问题成了不锈钢领域中最重要而又急待解决的实际工程问题[5]，例如长春轨道客车厂热水箱箱体设备因腐蚀开裂而造成的漏水问题，仅此项事例就引起高达数百万元的经济损失。
为了解决奥氏体不锈钢焊后产生的缺陷，在18-8的基础上有了以下几方面的重要发展。
（1）加Mo改善了钢的点蚀和耐缝隙腐蚀性；
（2）降低碳含量或加Ti或Nb、Ta稳定化元素，减小焊接材料的晶间腐蚀倾向；（3）加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度；（4）加Ni改善了抗应力腐蚀性能；（5）加S、Se改善了切削性和构件表面精度。
由于奥氏体不锈钢具有全面、良好的综合性能，在工业上获得了越来越广泛的应用。
奥氏体不锈钢腐蚀性能
1.3.1奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性
（1）晶间腐蚀
18-8钢焊接接头有三个部位能出现晶间腐蚀现象，在同一个接头并不能同时看到这三种晶间腐蚀的出现，这取决与钢和焊缝的成分[9]。
出现敏化区腐蚀就不会有熔合区腐蚀。
焊缝区的腐蚀主要取决于焊接材料。
在正常情况下，现代技术水平可以保证焊缝区不会产生晶间腐蚀。
晶间腐蚀的形貌如图1-4、1-5。
图1-4焊接件的晶间腐蚀
图1-5晶间腐蚀的微观示意图
焊缝区晶间腐蚀：
根据贫铬理论，为防止焊缝发生晶间腐蚀：
一是通过焊接材料，使焊缝金属或者成为超低碳情况，或者含有足够的稳定化元素Nb，一般希望ωNb≥8WC或Nb≈1%；二是调整焊缝成分获得一定数量的铁素体相[10]。
如果母材不是超低碳不锈钢，采用超低碳焊接材料未必可靠，因为熔合比的作用会使母材向焊缝增碳。
焊缝中δ相的有利作用如下：
①可打乱单一奥氏体相柱状晶的方向不至于形成连续贫铬层。
②δ相富Cr，有良好的共Cr条件，可减少奥氏体晶粒形成贫Cr层。
因此，常希望焊缝中存在4%~12%的铁素体相。
过量铁素体存在，多层焊时易促使形成σ相，且不利于高温工作。
在尿素之类介质中工作的不锈钢，如含Mo的18-8钢，焊缝最好不含δ相，否则易产生δ相的选择腐蚀。
为了获得δ相，焊缝成分必然不会与母材完全相同，一般须适当提高铁素体化元素的含量，或者说提高Creq/Nieq的值。
Creq称为铬当量，为把每一铁素体化元素，按其铁素体化的强烈程度折合成相当若干铬元素后的总和。
已知Creq及Nieq即可确定焊缝金属的室温组织。
如图1-6是应用最广的焊缝组织图。
图1-6不锈钢舍夫勒组织图
热影响区敏化区晶间腐蚀：
所谓的热影响区（HAZ）敏化区晶间腐蚀是指焊接热影响区中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位（故称敏化区）所发生的晶间腐蚀[11]。
显然只有18-8钢才有敏化区存在，含Ti和Nb的18-8Ti或18-8Nb，以及超低碳18-8钢不易有敏化区出现。
对于WC=%和0Cr18Ni9不锈钢来说，Cr23C6的析出温度为600~850℃,TiC的则高达1100℃。
可见，如果冷却速度快，铬碳化物就不会析出。
为防止18-8钢敏化区腐蚀，在焊接工艺上应采取小热输入、快速焊接过程，以减少处于敏化加热的时间。
刀状腐蚀：
在熔合区产生的晶间腐蚀，有如刀削切口形式，故称为“刀状腐蚀”，简称刀蚀，腐蚀区宽度初期不超过3~5个晶粒，逐步扩展到~1.5mm。
刀状腐蚀只发生在含Nb或Ti的18-8Ti和18-8Nb钢的熔合区，其实指也是与M23C6沉淀而形成贫Cr层有关。
以18-8Ti为例焊前为1050~1150℃水淬固溶处理态，M23C6全部固溶，TiC则呈现沉淀游离态。
经过焊接后，在焊态下的熔合区，由于经历了1200℃以上的高温过热作用，发生的变化是TiC将大部分固溶，峰值温度越高，TiC固溶量越大，TiC溶解时分离出来的碳原子插入到奥氏体点阵间隙中，Ti则占据奥氏体点阵节点空缺位置。
冷却时活泼的碳原子越向奥氏体周边运动，Ti来不急扩散而保留在原地，因而碳将析集于晶界附近而成为过饱和状态，这已为示踪原子C14自射线照相所证实。
这种状态如在经450~850℃中温敏化加热，将发生M23C6沉淀，与之相对应地形成了晶界贫Cr区。
越靠近熔合区，贫Cr越严重，因此可形成“刀状腐蚀”。
显然，高温过程和中温敏化相继作用，是刀口腐蚀的必要条件，但不含Ti或Nb的18-8钢不应有刀状腐蚀发生。
超低碳不锈钢不但不发生敏化区腐蚀，也不会有刀状腐蚀。
18-8Ti和18-8Nb钢，最好控制Wc<%。
焊接时尽量减少过热，如尽量避免交叉焊缝和采用小的热输入。
面向腐蚀介质的一面无法放在最后施焊时应调整焊缝尺寸和焊接参数，使令一面焊缝焊接时所产生的实际敏化加热热影响区不落在第一面的表面过热区上。
此外，稀土元素如La、Ce可加速碳化物在晶内的沉淀，可有效地防止刀状腐蚀。
（2）应力开裂腐蚀（SCC）
腐蚀介质的影响：
应力腐蚀的最大特点之一是腐蚀介质与材料组合上的选择性，在此特定组合之外不会产生应力腐蚀。
如在Cl-的环境中，18-8不锈钢的应力腐蚀不仅与溶液中的Cl-离子有关，而且还与溶液中氧含量有关。
Cl-离子浓度很高、氧含量较少或Cl-离子浓度较低、氧含量较高时，均不会引起应力腐蚀。
焊接应力的作用：
应力腐蚀开裂是应力和腐蚀介质共同作用的结果[12]。
应力腐蚀开裂形貌如图1-7。
由于低热导率及高的膨胀系数，不锈钢焊后常常产生较大的残余应力。
应力腐蚀开裂的拉应力中，来源于焊接残余应力的超过30%，焊接拉应力越大，越易发生应力腐蚀开裂。
在含氯化物介质中，引起奥氏体钢SCC的临界拉应力σth，接近奥氏体钢的屈服点σs,即σth约等σs。
在高温高压水中，引起奥氏体钢SCC的σth远小于σs。
而在H2SxO6介质中，由于晶间腐蚀领先，应力则起到了加速作用，此时可认为σth约等0。
为了防止应力开裂腐蚀，从根本上看，退火消除残余应力最为重要。
残余应力消除程度与“回火参数”LMP有关，即
LMP=T（Lgt+20）×10-3
式中T——加热温度（K）；
t——保温时间（h），
LMP越大，残余应力消除程度越大。
如18-8Nb钢管，外径为Ф125mm，壁厚为25mm，焊态时的焊接残余应力σR=120MPa。
消除应力退火后，LMP≥18时才开始使σR降低，当LMP≈23时，σR≈0。
应指出为消除应力加热温度T的作用效果远大于加热保温时间t的作用。
图1-7应力腐蚀开裂形貌
合金元素的作用：
应力腐蚀开裂大多发生在合金中，在晶界上的合金元素偏析引起合金晶间开裂腐蚀是应力腐蚀开裂的主要原因之一。
对于焊缝金属，选择焊接材料具有重要的意义。
从组织上看焊缝中含有一定量的δ相有利于提高氯化物介质中的耐SCC性能，但却不利于HEC型的SCC，因而在高温水或高压加氢的条件下工作就可能有问题。
在氯化物介质中，提高Ni可提高抗应力腐蚀能力。
Si能使氧化膜致密，因而是有利；加Mo则会降低Si的作用。
但是如果SCC的根源是点蚀坑，则因Mo而有利于防止点蚀，则会提高耐SCC性能。
超低碳有利于提高抗应力腐蚀开裂性能。
综上所述，引起应力开裂腐蚀开裂须具备三个条件：
首先是金属在该环境中具有应力腐蚀开裂的倾向；其次是由这种材质组成的结构接触或处于选择性的腐蚀介质中；最后具有高于一定水平的拉应力。
1.3.2奥氏体不锈钢焊接接头的点蚀
点腐蚀简称点蚀，又叫做小孔腐蚀或孔蚀，是一种腐蚀集中于金属表面的很小范围内，并深入到金属内部的蚀孔状腐蚀形态，一般是直径小而深，蚀孔的最大深度和金属的平均腐蚀深度的比值，称为点蚀系数。
点蚀系数越大表示点蚀越严重。
不锈钢点蚀是在特定的腐蚀介质中发生的。
通常发生在含有卤素阴离子的溶液中,其中以氯化物、溴化物侵蚀性最强,是不锈钢常见的局部腐蚀之一[13]。
点腐蚀是一种破坏性和隐患较大的腐蚀形态之一，是化工生产及海洋事业中经常遇到的问题[4]。
奥氏体钢焊接接头有点蚀的倾向[14]，其实即耐点蚀性优异的双相钢有时也会有点蚀产生。
但含Mo钢耐点蚀性能比不含Mo的要好，如18-8Mo就比18-8耐点蚀性能好。
现已几乎将点蚀视为首要问题，因为点蚀更难控制，并常成为应力腐蚀的裂源。
点蚀的指数PI越小的钢，点蚀倾向越大。
最容易产生点蚀的部位是焊缝中的不完全的混合区，其化学成分与母材相同，但却经历了溶化和凝固过程，应属焊缝的一部分。
焊接材料选择不当时焊缝中心部位也会有点蚀产生，其主要的原因应归结为耐点蚀成分Cr和Mo的偏析。
例如，奥氏体钢Cr22Ni25Mi中WMo=2%~5%，在钨极氩弧焊（TIG）时，枝晶晶界Mo量与其晶轴Mo量之比（即偏析度）达，Cr偏析度达。
因而晶轴负偏析部位易于产生点蚀易形成点蚀，甚至填送同质焊丝时也是如此，仍不如母材。
为提高耐点蚀性能，一方面须减少Cr、Mo的偏析；一方面采用较母材更高Cr、Mo含量的所谓“超合金化”焊接材料。
提高Ni的含量，晶轴中Cr、Mo的负偏析显著减少，因此采用高Ni焊丝应该有利。
常采用所谓“临界点蚀温度”CPT来评价耐点蚀性能。
能引起点蚀的最低加热温度，称为CPT。
由此可以得到结论[14]：
1）为提高耐腐蚀性能不能进行自熔焊接。
2）焊接材料与母材必须“超合金化”匹配。
3）必须考虑母材的稀释作用，以保证足够的合金含量。
4）提高Ni量有利于减少微观偏析，必要时可考虑采用Ni基合金焊丝。
点蚀的形貌是多种多样的，如图1-8所示，随材料与腐蚀介质的不同而不同，它有半球形、平壁形、不定形、开口形、闭口形等。
目前尚不清楚必须满足那些条件，才能形成某种形状的小孔。
但从实验和现场失效实物材料分析点腐蚀坑的剖面形貌，图1-8所示的形状几乎都存在。
图1-8各种点腐蚀形貌
（a）窄深（b）椭圆形（c）宽浅（d）在表面下面
（e）底切形（f）水平形（g）垂直形
点蚀形成的原因很多，影响点蚀的因素也很多，以下介绍影响点蚀的主要因素：
（一）环境因素[15]这里是指材料所处的介质特性，它对点蚀的形成有重要的影响。
（1）介质类型：
某些材料在特定的介质中易发生点蚀，如不锈钢易在含卤族元素阴离子Cl-、Br-、I-中发生，而铜则对SO42-更敏感。
当溶液中具有FeCl3、CuCl2为代表的二价以上重金属氯化物时，由于金属离子强烈的还原作用，将大大促进点蚀的形成和发展。
所以实验室常用FeCl3溶液作为腐蚀实验介质。
（2）介质浓度：
以卤族离子为例。
一般认为，只有当卤族离子达到一定浓度时才发生点蚀。
可以把产生点蚀的最小浓度作为评定点蚀趋势的一个参量。
不锈钢的点蚀电位与卤族离子浓度的关系可用下式表示：
Ex-=a+blgCx-
式子中，Ex-为点蚀电位；Cx-为阴离子浓度；a、b值随钢种及卤族离子种类而定。
对18-8不锈钢
ECl-=－+
EBr-=－+
从上式可见Cl-对点蚀电位的影响最大。
（3）介质中其他离子阴离子作用：
介质中如存在OH-、SO42-等阴离子，对不锈钢点蚀起缓蚀作用，效果随下列顺序而递减OH-＞NO-3＞AC-＞SO42-＞ClO-4。
对应于一定Cl-活度溶液，使不锈钢不产生点蚀的最低阴离子浓度有如下经验关系：
Lg[Cl-]=[OH-]+
Lg[Cl-]=lg[NO-3]+
Lg[Cl-]=[AC-]+
Lg[Cl-]=[SO42-]+
Lg[Cl-]=[CrO-4]+
（4）介质流速的影响：
一般流速增大，点蚀倾向降低，对不锈钢而言，有利减少点蚀的流速为1m/s左右；若流速过大，则将发生冲刷腐蚀。
（二）冶金因素[16]这里主要讨论合金元素的作用。
几种金属与合金在氯化物介质中的耐点蚀性能如表1-2所示。
在25℃N（5.85g/L）的NaCl溶液中，对点蚀最不稳定的是铝，最稳定的是铬和钛。
钛的点蚀仅发生在高浓度的沸腾氯化物中（如42%MgCl2,61%CaCl2,96%ZnCl2）以及非水溶液中。
如加有少量水的含溴甲醇溶液中，增加水的浓度，钛就转变到稳定多钝化状态。
表中铁、镍、锆处于中间位置，18-8不锈钢的Eb接近于镍。
表1-2在浓度为5.85g/L的NaCl溶液中的各种金属的点蚀电位
金属
Eh/V（SHE）
金属
Eb/V（SHE）
Al
Zr
Fe
Cr
1
Ni
Ti
18-8不锈钢
不锈钢中加入适量的V、Si、稀土对提高耐点蚀性能也稍有作用。
从合金材料的组织结构来看，提高其均匀性可增强其抗点蚀能力，如果钢中含硫量增加，硫化物夹杂增多，以及碳含量增多和不适当的热处理，均易产生晶界析出，这都会增加点蚀的起源位置，促进点蚀形核。
反之，降低钢中S、P、C等杂质元素，则减少点蚀敏感性。
奥氏体不锈钢焊接接头除了会产生以上的腐蚀之外，还会在焊缝及近焊缝区产生热裂纹，HAZ近焊缝区的热裂纹大都是液化裂纹；而且还有析出现象及低温脆化等缺陷。
奥氏体不锈钢焊接性
1.4.1奥氏体不锈钢焊的物理性能
有表1-1不锈钢和低碳钢的物理性能比较中，可以看出：
奥氏体不锈钢的热导率约为低碳钢的1/3；奥氏体不锈钢具有较高的电阻率，约为碳钢的5倍；其线膨胀系数约比低碳钢大40%。
由于热导率低、线膨胀系数大，所以奥氏体不锈钢焊接的热变形大，必须使用输入热量较少的方法减小焊接变形。
表1-1典型奥氏体型不锈钢和低碳钢物理常数[7，8]
钢种
电阻系数（20℃）μΩ·㎝
导热系数w/（m·K）
热膨胀系数20-400℃μΩ/（m·℃）
熔点℃
18-8钢
70
1398-1454
低碳钢
15
1673
1.4.2焊接工艺要点[17]
焊接不锈钢时，也同焊接其他材料一样，都有一定的规程可遵循。
（1）合理的选择焊接方法
不锈钢焊接药芯焊丝电弧焊是焊接不锈钢的一种理想焊接方法。
与焊条电弧焊相比，采用药芯焊丝可将断续的生产过程变为连续的生产方式，从而减少了接头数目，而且不锈钢药芯焊丝不存在发热和发红现象。
与实心焊丝电弧焊相比，药芯焊丝合金成分调整方便，对钢材适应性强，焊接速度快，焊后无需酸洗、打磨及抛光。
同埋弧焊相比，其热输入远小于埋弧焊，焊接接头性能更好。
选择焊接方法时限于具体条件，可能只能选择某一种。
但必须充分考虑到质量、效率和成本及自动化程度等因素，以获得最大的综合效益。
例如奥氏体不锈钢管打底焊丝，若采用背面冲压的实心焊丝打底焊工艺，不仅焊前准备工作较多，而且由于氩气为惰性气体，没有脱氧或去氢的作用，对焊前的除油、去锈等工作要求较严，尤其是现场高空、长距离管道施工时，背面冲压几乎是不可能的。
采用药芯焊丝，可免去背面冲压的工艺，但焊后焊缝正、背面均需要清渣。
如果采用实心焊丝配合多元混合气体进行不锈钢管打底焊，背面无需冲压，焊后也无需清渣，可大大提高生产效率。
再如，焊接不锈钢薄板时选用TIG焊是比较合适的；焊接不锈钢中厚板时，宜选用气体保护焊或埋弧焊，但应根据施工条件及焊缝位置具体分析。
例如对于平焊缝，板厚大于6mm时可采用焊剂垫或陶瓷衬垫单面焊双面成型，不仅背面无需清根，还可以节约焊接材料，提高生产效率。
（2）控制焊接参数
避免接头产生过热现象，奥氏体钢热导率小，热量不易散失，一般焊接所需的热输入比碳钢低20%～30%。
过高热输入会造成焊缝开裂，降低抗蚀性变形严重。
采用小电流、窄道快速焊可使热输入减少，如果给与一定的极冷措施，可防止接头过热的不利影响。
此外还应避免交叉焊缝，比严格控制较低的层间温度。
（3）接头设计的合理性应给与足够的重视
仅以坡口角度为例，采用奥氏体钢同质焊接材料时，坡口角度取60°是可行的；但如采用Ni基合金作为焊接材料，由于熔融金属流动更为粘滞，坡口角度取60°很容易发生熔合不良现象。
Ni基合金的坡口角度一般均要增大到80°左右。
（4）尽可能控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分稳定
因为焊缝性能对化学成分的变动有较大的敏感性，为保证焊缝成分稳定，必须保证熔合比稳定。
（5）控制焊缝成形
表面成形是否光洁，是否是有易产生应力集中之处，均会影响到接头的工作性能，尤其对耐点蚀和耐应力腐蚀开裂有重要影响。
例如，采用不锈钢药芯焊丝时，焊缝成光亮银白色，飞溅极小，比不锈钢焊条、实芯焊丝更易获得光洁的表面成形。
（6）防止工件工作表面的污染
奥氏体不锈钢焊缝受到污染，其耐蚀性会变差。
焊前应彻底清除工件表面的油脂、污渍、油漆等杂质，否则这些有机物在电弧高温作用下分解燃烧成气体，引起焊缝产生气孔或增碳，从而降低耐蚀性。
但焊前和焊后的清理工作，也常会影响耐蚀性。
已有现场经验表明，焊后采用不锈钢丝刷清理奥氏体焊接接头反而会产生点蚀。
因此，需慎重对待清理工作。
至于随处任意引弧、锤击、打冲眼等，也是造成腐蚀的根源，应予禁止。
控制焊缝施焊程序，保证面向腐蚀介质的焊缝最后施焊，也是保护措施之一。
因为这样可避免面向介质的焊缝及其热影响区发生敏化。
1.4.3TIG焊简介[18]
用TIG焊焊接不锈钢其焊缝性能是比较理想的，因为TIG焊电弧集中，线能量小焊接时变形小，特别是要求将焊缝余高磨掉、抛光的薄板设备，使用TIG氩弧焊优点更为突出，正面填丝，反面不填丝（与腐蚀介质接触面），可以大大节省工时，同时有氩气保护，避免了合金元素的烧损。
TIG焊工艺参数有：
焊接电流，电弧电压，焊接速度，氩气流量，喷嘴直径，钨极直径，喷嘴及管坯表面的距离等。
它们对焊接质量的影响如下：
①焊接电流：
焊接电流太小，容易产生未焊透，焊接不牢；过大，则容易产生烧穿、咬边等缺陷，且易使钨极烧损，焊缝夹钨。
②电弧电压：
电弧电压主要由钨极至管坯表面的距离决定。
越近，电弧电压低，熔宽减少；反之，电弧电压高，熔宽增加。
③焊接速度：
由于氩气保护是柔性的，当焊接速度过快，则氩气流会产生弯曲，减弱了对钨极、熔池和电弧的保护作用，容易产生未焊透、气孔等缺陷；同时，不利于管子的成型调整，废品率高。
若焊速太慢，不仅生产效率低，而且易产生烧穿、咬边等缺陷。
④氩气流量：
氩气纯度应大于%。
氩气流量过小，气流挺度差，抗干扰能力不强，保护效果不好；流量过大，则气体流速大，经喷嘴时形成的近壁层流很薄，产生紊流，保护效果也不好。
并且流速过大，带走电弧区热量过多，使电弧燃烧不稳定，也浪费了氩气。
一般区8～15L/min。
⑤喷嘴直径：
喷嘴过小，气体保护区小，熔池金属易被氧化；喷嘴过大，不仅使氩气消耗增加，而且不便于观察熔池和操作。
一般取锥形陶瓷喷嘴，内径6～10mm。
⑥钨极直径：
钨极直径过大，易引起电弧飘浮与不稳定；直径过小，当超过电流容量允许值时，钨极会强烈发热而致使其熔化和挥发，引起电弧不稳定和焊缝夹钨。
一般取d=Φ～2.4mm。
为防止钨极温度升高、烧损，采取直流正接法，即管坯接正，焊枪接负。
同时，为便
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