与含等量的碳、铬的铬-镍奥氏体不锈钢管相比,一般工业生产的普通纯度的铁素体不锈钢管更易遭受敏化,从而具有更高的晶间腐蚀倾向。此外,此钢种不光在强腐蚀介质中具有晶间腐蚀的倾向性,而且在弱介质(例如,自来水中)也是如此。

铁素体不锈钢管对晶间腐蚀的敏感性较高,其中铁素体钢中的430434类型耐晶间腐蚀性较差,与其它不锈钢管相比,铁素体不锈钢管在氯化物和苛性钠的溶液中具有良好的抗应力腐蚀开裂性能。铁素体不锈钢管对硝酸等氧化性介质有良好的耐蚀性能,与镍铬奥氏体不锈钢管相当,随着铬含量的增加,其耐蚀性能也增加。但铁素体不锈钢管对还原性介质的耐蚀性则不如铬镍奥氏体不锈钢管。

不锈钢管之所以具有抗腐蚀性,是因为其表面有一层薄薄的不产生反应的钝化膜,可以认为是氧化铬膜,但也会有少量其它元素;不过有的学者认为该膜是一种其它物质,而不是确切的氧化物。大多数人认为不锈钢管一定要经过钝化处理才能在表面形成这层薄膜。其实只要不锈钢管表面洁净,当一接触空气时就会自动生成保护膜,不仅具有持久性,还具有自行修复能力。不锈钢管由于有了这层保护膜才不会生锈,尽管温度、化学环境、pH值、制作方法、设备的设计、表面光洁度、污染等都可能会导致不锈钢管的腐蚀,但只会造成某些局部腐蚀。为了更好的说明这个问题通常将不锈钢管的各种局部腐蚀(点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀)和电化学腐蚀区分开

铁素体不锈钢管除了具有良好的强度、磁性和耐磨性能外,还具有中等的耐腐蚀性能,特别是耐氯化物应力腐蚀和点蚀的性能优异,是车辆、家用电器、厨房设备以及建筑装饰等行业常用的金属材料。然而与奥氏体不锈钢管相比,由于铁素体组织固有的品粒易长大的特性,使得这类钢焊接时其焊接热影响区和焊缝金属的品粒严重粗化,导致了焊接接头的塑性、韧性和耐蚀性能下降。针对铁素体不锈钢管焊接中由于晶粒粗大导致性能下降问题,通过减小焊接热输入的途径只能在一定的范围内得以改善。而要从根木上解决问题,则要通过调整母材的成分才能达到改善性能的目的。因此,本文采用TG焊对含Nb元素和不含Nb元素的两种铁素体不锈钢管进行了焊接实验,以研究焊接热输入和微合金元素铌对铁素体不锈钢管TIG焊接头组织和性能的影响。同时本文还对含Nb元素和不含Nb元素的两种铁素体不锈钢管进行了电子束焊(EBW)焊接实验,研究了焊接工艺参数对焊接接头组织及性能影响。此外还对不含Nb元素的铁素体不锈钢管母材及TIG焊接头进行了腐蚀行为实验,并对比分析了铁素体不锈钢管母材和TIG焊接头的耐点蚀性能及电化学腐蚀性能。