不銹鋼盤管在工業領域中廣泛應用于石油開采、化工冶煉、LNG儲罐、食品餐具等眾多行業。不銹鋼盤管的防腐蝕性能，受其化學元素含量、焊接工藝、后續防腐工藝等方面的影響。本文主要研究了不銹鋼盤管的耐腐蝕原理、焊接特性及防腐蝕工藝，通過分析相關原理，找出影響質量因素的要點，從而更好地對不銹鋼盤管的焊接與防腐蝕進行質量控制。

 不銹鋼盤管在工程領域用途廣泛，針對不同的服役環境，開發出了多種類型的不銹鋼盤管，按組織狀態分為：奧氏體、馬氏體、鐵素體、雙相不銹鋼盤管等。目前海上采油平臺使用最多的不銹鋼盤管是奧氏體不銹鋼盤管，根據流體介質的不同有時會采用雙相不銹鋼盤管。本文以奧氏體和雙相不銹鋼盤管為例，研究它們的焊接特性、防腐原理及防腐措施以及應用中進行質量控制的有效方法。

一、不銹鋼盤管的防腐原理

 不銹鋼盤管的耐蝕性隨著碳含量的增加而降低，因此，大多數不銹鋼盤管的含碳量均較低，最多不超過1.2%，不銹鋼盤管的主要合金元素是鉻，只有當鉻含量達到一定值時，不銹鋼盤管才具有耐蝕性，因此不銹鋼盤管中鉻含量至少為10.5%，只有這樣才能在表面形成一層含鉻鈍化膜抵抗大氣的腐蝕。不銹鋼盤管中還含有很多其它合金元素，如鉬可以提高不銹鋼盤管的抗點蝕能力，氮可以提高不銹鋼盤管的耐縫隙腐蝕的能力，鎳可以延緩不銹鋼盤管中有害金屬間相的形成。作為使用方，在進行貨物驗收時需核查證書和產品外觀，必要時可進行化學微量元素分析，以保障不銹鋼盤管的到貨質量。

二、不銹鋼盤管焊前質量控制

 不銹鋼盤管焊接前應清除焊道周圍的油脂、污垢、灰塵、油漆等，任何形式的水分都會對不銹鋼盤管的耐蝕性和力學性能產生不利影響。不銹鋼盤管坡口的制備應符合相關工藝要求，坡口周圍的毛刺應去除，打磨均勻光滑；等離子切割的不銹鋼盤管應去除表面的萃硬層，不銹鋼盤管最好是切削加工以保障坡口的均勻性。不銹鋼盤管不同于大多數碳鋼，焊前預熱可能對不銹鋼盤管是有害的，當出現濕氣冷凝的時候，對不銹鋼盤管進行焊前預熱可能是有益的，預熱應遵循已批準的焊接工藝。

三、不銹鋼盤管的焊接特性

 1. 奧氏體不銹鋼盤管的焊接特點

  奧氏體不銹鋼盤管的焊接性能較好，奧氏體不銹鋼盤管可采用焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等。奧氏體不銹鋼盤管需正確選擇焊接材料，盡量選擇含碳量較低的焊接材料，以避免碳與鉻形成化合物引起晶界處貧鉻，從而提高焊縫抗晶間腐蝕能力；采用窄焊道技術，盡量采用不擺動或少擺動焊接，并在保障融合良好的條件下，盡量采用較小的焊接電流、較低的電弧電壓、較快的焊接速度。焊接過程中必須將焊件保持較低的層間溫度，必要時可采用強制冷卻以控制層間溫度和焊后溫度，盡量減少焊縫在450~850℃范圍內的停留時間。

 2. 雙相不銹鋼盤管的焊接特點

  雙相不銹鋼盤管鐵素體含量高，具有非常好的抗熱裂性，故焊接時很少考慮熱裂。雙相不銹鋼盤管焊接最容易出現問題的區域在熱影響區，熱影響區的問題是耐蝕性、韌性損失和焊后開裂。為避免此類問題，焊接工藝的重點是，焊縫紅熱區域的停留時間最短，而不是控制單一焊道的熱輸入；當拘束度較大氫含量較高時，會導致雙相不銹鋼盤管焊縫氫致裂紋的傾向，因此在選擇焊接材料和焊接過程中應控制氫的來源，防止產生氫致裂紋。為防止熱輸入過高或過低，應時時監控焊接過程中的層間溫度，熱輸入的范圍一般控制在0.5~2.5kJ/mm，熱輸入的公式：熱輸入kJ/mm=（V×A）/(S×1000)，式中：V=電壓，伏特；A=電流，安培；S=移動速度，mm/s。

四、不銹鋼盤管焊后處理的質量控制

 不銹鋼盤管的焊后清理很重要，如未做適當的清理，可在比母材低得多的溫度下或腐蝕性弱得多的環境中失效。焊接飛濺物、焊接氧化色、起弧點和咬邊在水溶性環境中，可能具有不同于不銹鋼盤管表面的電位，因此可能發生電化學反應，消除這些對保護性鈍化膜有破壞作用的缺陷非常重要。雜物的清理方法包括機械清理、化學清理，常用硝酸進行化學處理，硝酸可溶解不銹鋼盤管表面的鐵離子，但不會侵蝕不銹鋼盤管和鈍化膜保護層。飛濺、焊接氧化色等的清除，應用精磨不銹鋼盤管絲刷清除，粗磨不利于不銹鋼盤管的防腐，因其易形成沉積雜物，形成縫隙。

 不銹鋼盤管由于服役環境、制作缺陷等，可能存在點蝕的風險，點蝕往往會快速穿透管壁造成泄漏，因此表面涂裝是很有必要的。涂裝之前需進行掃砂處理，常用標準是SSPC-SP7，掃砂可產生輕微的粗糙度，但也可能造成不銹鋼盤管表面鈍化膜的損壞，從而產生表面游離的亞鐵離子，亞鐵離子會在涂層下產生腐蝕電池，從而造成涂層缺陷。因此在涂裝前需進行亞鐵離子的檢測，具體檢驗方法為：用1克鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]加3毫升65%~85%濃度的硝酸HNO3和100毫升去離子水配制成溶液（宜現用現配）。用濾紙浸漬溶液后，貼附于待測不銹鋼盤管表面或直接將溶液滴涂于表面，30秒內觀察顯現藍點情況。有藍點意味著表面存在亞鐵離子，鈍化膜不完整。檢驗完成后將表面上的試驗液體沖洗干凈，如果不銹鋼盤管表面的鈍化膜被大量破壞，需進行酸洗鈍化，以達到消除亞鐵離子的目的。

五、結語

 本論文主要介紹了不銹鋼盤管的焊接特性，焊接過程中的質量控制難點，分析了焊接部分缺陷產生的原因，提出了相關的解決措施；同時對不銹鋼盤管的腐蝕與防護做了較深入的探討，針對晶間腐蝕和點蝕產生的原因進行了分析。通過對不銹鋼盤管焊接和防腐的研究，能夠更好地提升焊接及防腐的質量控制工作，避免質量問題發生。