Keevitamine on oluline töötlemisprotseduur komplekteeritud, painutatud ja äärikuga{0}}ühendatud 316 roostevabast terasest küttetorude valmistamisel. Kõrge temperatuuriga-keevituse termilise tsükli ajal kuumenevad ja jahutatakse keevisõmbluse tsoonis ja sellega külgnevas kuumuse{4}}mõjutatud tsoonis kiiresti. Kui temperatuur jääb teatud aja jooksul sensibiliseerimistemperatuuri vahemikku 450–850 kraadi, sadestub kroomkarbiid pidevalt piki terade piire, mis põhjustab terade piiridel kroomi lokaalset ammendumist. Kroomi -vaene piirkond ei saa moodustada terviklikku ja stabiilset kroomi{10}}rikast passiivset kilet, millest saab anoodipiirkond, mis lahustub eelistatavalt kloriidi sisaldavas, kõrgel temperatuuril või happelises keskkonnas, põhjustades lõpuks teradevahelise korrosiooni. Tõsine teradevaheline korrosioon kaotab kuumutustoru teradevahelise sidumisjõu, mille tulemuseks on habras leke või isegi killustumine väikese välise pinge all. Paljud tootjad keskenduvad ainult keevituse välimusele ja tihendusomadustele, jättes tähelepanuta termilise sensibiliseerimise kontrolli ja keevisõmbluse stabiliseerimise järgset-töötlust, muutes keevisliited kõige sagedasemateks küttetorude rikkekohtadeks karmides söövitavates keskkondades. Seetõttu on standardiseeritud keevitusprotsessi juhtimine ja sensibiliseerimisvastane töötlemine{17}}kriitilised tehnilised vahendid keevitatud küttetorude teradevahelise korrosiooni vältimiseks.
Teradevahelise korrosiooni tekkemehhanism seisneb kroomielementide jaotuse tasakaalustamatuses, mis on põhjustatud keevitamise termilisest sensibiliseerimisest. Kõrgel sensibiliseerimistemperatuuril difundeeruvad roostevaba terase süsinikuaatomid kiiresti terade piiridesse ja ühinevad kroomiga, moodustades kroomkarbiidi sadet. Kuna kroomi difusioonikiirus terades on palju madalam kui süsinikul, ei saa terade piiriala tarbitud kroomi õigeaegselt täiendada, moodustades kitsaid kroomi -vaesestatud tsoone. Söövitavates elektrolüütide keskkondades on kroomi-vaeste terapiiride potentsiaal palju väiksem kui terade sisemuses, moodustades lugematul hulgal mikrogalvaanilisi elemente. Terade piirid lahustuvad pidevalt piki kristallivõrku, põhjustades nähtamatut läbitungimiskorrosiooni materjali sees, mida ei ole tavapärase visuaalse kontrolliga lihtne leida. Kui kuumutustoru puutub kokku termilise tsükli, vibratsiooni või survekoormusega, siis see äkitselt praguneb ja lekib tundlikust keevitussoojus{7}}mõjutatud tsoonist. Võrreldes tavalise punktkorrosiooniga on teradevahelisel korrosioonil tugevam varjamine ja suurem ohutusrisk.
Selles uuringus esitatakse neli süstemaatilist kontrollimeedet keevitatud 316 roostevabast terasest küttetorude teradevahelise korrosiooni ohjeldamiseks. Esiteks valige eelistatavalt madala-süsinikusisaldusega 316L roostevabast terasest alusmaterjal ja sobiv keevitustäitetraat. 316L süsinikusisaldust kontrollitakse rangelt alla 0,03%, mis vähendab oluliselt kroomkarbiidi sademete liikumapanevat jõudu keevitamise termiliste tsüklite ajal ja nõrgestab põhjalikult teradevahelise sensibiliseerimise tendentsi. Küttetorude puhul, mis peavad kasutama tavalist 316 roostevaba terast, peab keevitusprotsess rangelt lühendama sensibiliseerimise temperatuurivahemikus viibimise aega. Vältige mitmekihilist korduvat keevitamist ja keevisõmbluste aeglast jahutamist; kasutage argooniga varjestatud volframkaarkeevitust väikese vooluga, kiire keevituskiirusega, et kitsendada kuumuse mõjuala{11}}laiust ja vähendada sensibiliseerimisvahemikku. Tagumine argoonikaitse on kohustuslik, et vältida keevisõmbluse juurte oksüdeerumist ja kroomi ammendumist, mis on põhjustatud õhu kõrgel temperatuuril{13}}oksüdeerumisest.
Teiseks rakendage tundliku mikrostruktuuri eemaldamiseks{0}}keevituslahuse kuumtöötlust. Pärast keevitamist soojendage kogu kuumutustoru toorik temperatuurini 1050–1100 kraadi, et säilitada piisav soojus, seejärel viige läbi kiire vesijahutus. Kõrge -temperatuuri lahusega töötlemine võib täielikult lahustada sadestunud kroomkarbiidi tagasi austeniidi maatriksisse ja saavutada kroomielementide ühtlane ümberjaotumine terades ja terade piirides, kõrvaldades täielikult kroomi -vaesestatud tsoonid. Suurte -mõõduga kokkupandud küttetorude puhul, mida ei saa terviklikult kuumtöödelda, tuleb keevisliidetele teostada kohalik kõrgtemperatuuriline lahustöötlus, et taastada kuumusmõjutatud tsooni ühtlane korrosioonikindlus.
Kolmandaks optimeerige keevitusstruktuuri disaini, et vähendada kohalikku soojuse akumuleerumist. Vältige tihedat paralleelse keevitamise paigutust ja pidevaid pikki keevisõmblusi; mõistlikult korraldama keevitusjada, et vältida termotsüklite kattumist, mis põhjustab sama ala korduvat sensibiliseerimist. Vähendage keevisõmbluse armatuuri kõrgust ja vältige pingete kontsentratsiooni keevitamise üleminekuasendites, sest tõmbepinged kiirendavad teradevaheliste korrosioonipragude paisumiskiirust. Pärast keevitamist eemaldage ultrahelipuhastuse ja mehaanilise poleerimisega põhjalikult keevituspritsmed, oksiidkatlakivi ja suitsumustus keevisõmbluste pinnalt ja kuum{3}}mõjutatud aladelt, vastasel juhul põhjustavad pinnadefektid lokaalset korrosiooni ja laienevad piki sensibiliseeritud terade piire.
Neljandaks tugevdage keevisõmbluse peitsimise järgset{0}}passiveerimist ja regulaarset metallograafilist kontrolli. Keevituspiirkonda tuleb töödelda integreeritud peitsimise ja passiveerimisega, et eemaldada kõrgel temperatuuril{2}}oksüdatsioonikihid ja parandada kahjustatud passiivkiled keevisliidetest, vältides kloriidioonide tungimist kroomi-vaese terade piiridesse pinnadefektide tõttu. Regulaarselt proovige keevitatud toorikuid metallograafilise mikrostruktuuri tuvastamiseks ja teradevahelise korrosioonitundlikkuse testimiseks, et kontrollida, kas keevitus- ja kuumtöötlusprotsess kõrvaldavad tõhusalt sensibilisatsiooni. Kõrgetemperatuurilises -kloriidi-rohkes keskkonnas kasutatavate küttetorude puhul tuleb proovide võtmise sagedust suurendada, et vältida tundlike toorikute kasutuselevõttu.
Põllu jälgimise andmed näitavad, et optimeeritud keevitustehnoloogia ja lahustöötlusega 316L küttetorudel ei esine pärast pikaajalist-kasutamist kõrgel -kloriidi-sisaldavates töökodades teradevahelist korrosioonikahjustust. Seevastu tavalistes 316 kuumutustorudes ilma sensibilisatsioonivastase-kontrollita esineb 5–9 kasutusaasta jooksul keevisliidetes teradevaheline leke. Kokkuvõtteks võib öelda, et vähese süsinikusisaldusega materjalivalik, kõrge{11}}tõhususega standardkeevitustehnoloogia, keevituslahusega järgnev kuumtöötlus ja range pinna-korrosioonivastane töötlemine võivad keevitusest{14}}indutseeritud teradevahelise korrosiooni põhjalikult maha suruda. Need keevitamise sensibiliseerumisvastased spetsifikatsioonid kõrvaldavad varjatud ohu, et keevisliidetes tekivad haprad purunemised, ning tagavad 316 roostevabast terasest küttetoru pikaajalise konstruktsiooni terviklikkuse kõrgel -temperatuuril söövitavas tööstuskeskkonnas.
