問 4:
用碳棒漏溝作308L或316L不銹鋼之焊接接頭的準備或作焊接金屬缺陷的移除-無論是接頭或護面鋼,這種方法可以接受嗎?這是否會出現從碳棒抓取碳而造成不銹鋼焊接金屬之耐蝕性的損害呢?
[ 來自:不详 閱讀: 時間:2009.06.18 ] 答:
這個問題在電廠、石化等相關構件的施工已多次有人提出質疑,也是從事銲接的工作人員困擾已久的問題。這一般認為在金屬的表面會導致碳化鉻之析出而造成銲接金屬及/或熱影響區的敏化。
事實上,似乎沒有人提及第二個有關之問題。這有關的是浮渣及熔融金屬沒被壓縮空氣氣流吹掉,也會從空氣抓取氮的經驗。若在碳棒漏溝沒被吹掉之浮渣及熔融金屬的薄膜上銲接時,這氮將進入到銲接金屬內。因為氮為沃斯田鐵形成劑,肥粒鐵將被降低,同時可能地降至某一低的水準,如308L或316L銲接金屬可能會發生凝固龜裂,這就是在設計上要求含一些肥粒鐵的原因。
碳棒漏溝設備的製造廠商提供了許多如何在碳鋼、低合金鋼、不銹鋼及鋁合金等正確應用該方法的資料。在AWS C5.3:2000,碳棒漏溝及切割之推薦的使用要領,提供優異的非商用資訊。正確的技術,一般包括碳棒傾斜推進,以及氣流是在前進碳棒之後面。依碳棒大小,它也推薦正確的電流範圍、正確的伸出長度及正確的空氣壓力。在漏溝之後正確的清潔與正確漏溝的技術一樣重要。對於不銹鋼,其意就是對所有在漏溝範圍的浮渣痕及氧化的表面都要磨掉。就是在起銲前僅留下光亮的金屬表面。若有這樣的處理以及適當的應用碳棒漏溝技術,則所有滲氮及滲碳的可能性會被排除,且研磨的表面將完全適合於後續之銲接。
以較低的空氣壓力進行碳棒漏溝時,比一般研磨移除會產生較深的碳化物及氮化物金屬層。Christensen(Ref.2)慎重地使用低空氣壓力漏溝304L不銹鋼護面鋼與適當的空氣壓力及機械加工作比較。再從該三個表面各自以表面切割碎屑作碳含量的分析。其結果為表面用機械加工的碳含量為0.03%。用適當空氣壓力漏溝的碳含量為0.04%,而用較低空氣壓力漏溝的碳含量為0.10%。其次是每一種加工都用低碳不銹鋼銲材銲接(沒規定等級),然後再進行銲接熔填之碳含量分析。經分析的結果,三個情況之碳含量都是0.03%。Christensen更進一步的依ASTM A262作耐硝酸腐蝕試驗,為背漏及銲接底道背面,顯示沒有不良的腐蝕結果。
Christensen並沒有說明在取碎屑作化學分析或銲接之前是否漏溝的表面有研磨至光亮的金屬色。從整個報告研判,我們相信應無研磨。Christensen也沒有考慮到滲氮或肥粒鐵的漏失。即使Christensen的結果是以沒研磨為基礎,我們不倡導在漏溝原態表面沒經研磨至光亮金屬色即進行銲接的。從能銲出堅實、無缺陷的銲道觀點,直接在厚氧化物的表面銲接,它是不好的施工要領。同時氧化物表面氮的污染會造成比預期較低的肥粒鐵且會造成龜裂的可能性。一位勝任的檢驗人員能容易的分辨在開始銲接之前是否有經適當的研磨至光亮金屬色。
只要在碳棒漏溝之後接著研磨至光量金屬色,我們認為用碳棒漏溝作不銹鋼的接頭準備或不銹鋼銲補前銲接缺陷的移除,這碳棒漏溝的方法是沒有理由不被接受的。
另於日本產報出版的“銲接實際叢書1”之不銹鋼銲接的實際一書第65頁3.2銲接準備一節有這樣的說明“反面用碳棒漏溝時,必須要用砂輪機作善後(仕上)研磨處理至呈現金屬面(即金屬光澤)”。