Vesinik-indutseeritud krakkimine (HIC) viitab vesinikuaatomitele, mis imbuvad roostevabast terasest maatriksi sisemusse ja kogunevad terade piiridele, lisanditele ja sisedefektidele. Vesinikumolekulid moodustavad tohutu siserõhu, mis tekitab materjali sees pragusid ilma ilmse välise korrosioonita. Tööpinge all paisuvad praod kiiresti ja põhjustavad küttetoru äkilise rabeda purunemise. Seda tüüpi riketel on äärmiselt suur varjatus ja juhuslikkus, mis põhjustab sageli seadmete purunemist normaalse töörõhu korral.
1. Sisemise vesinikprao tekkimise põhimõte
Söötmise, katoodkaitse, happelise keskkonna korrosiooni- ja keevitusprotsessides saavad vesinikuioonid elektrone, et tekitada vesinikuaatomeid. Pisikesed H-aatomid võivad tungida läbi passiivse kile ja difundeeruda roostevabast terasest 316 valmistatud metallvõre. Vesinikuaatomid migreeruvad ja akumuleeruvad pidevalt materjalide defektide, nagu räbu sissekanded, dislokatsioonitsoonid ja terade piirid, ning ühinevad gaasiliseks vesinikuks. Kuna vesiniku molekulid ei pääse väljapoole, tekib väikeses õõnsuses tohutu sisemine tõmberõhk. Kui sisemine pinge ületab materjali purunemiskindluse, tekivad mikropraod, mis ulatuvad piki nõrga faasi liidest. Termilise tsükli koormuse ja töörõhu korral levivad praod otse läbi seina paksuse, mille tulemuseks on rabedad rebenemised.
2. Peamised vesiniku infiltratsiooni allikad
Happega peitsimise protsess: vesinikkloriidhape ja segatud hape söövitavad terast ja toodavad suures koguses tekkivat vesinikku;
Mõjutatud voolu katoodsüsteemi üle-kaitse: liigne polarisatsioon vallandab metallpinnal ägeda vesiniku eraldumise;
Pikaajaline kasutus-vesiniksulfiidi-sisaldavas reovees: sulfiidiioonid soodustavad vesiniku sisenemist maatriksisse;
Keevitamine ilma gaasivarjestuseta: Õhuniiskus laguneb vesinikuks ja siseneb keevismetalli;
Mehaaniline töötlemine vesinikku{0}}sisaldava lõikevedelikuga, mis viib pinnale vesiniku neeldumiseni.
3. Peamised tegurid, mis kiirendavad vesiniku krakkimist
Suur tõmbe jääkpinge tooriku sees painutamise ja keevitamise vormimise tõttu;
Rohked sisemised mittemetallilised lisandid alusmaterjalis, mis pakuvad vesiniku kogumiskohti;
Madala pH-ga happeline keskkond parandab oluliselt vesiniku eraldumise kiirust;
Madala temperatuuriga töötingimused vähendavad vesiniku difusiooni kiirust ja kiirendavad kohalikku rikastamist.
4. Hierarhilised ennetus- ja kõrvaldamismeetmed
① Standardiseerige marineerimisprotsess ja lisage vesiniku inhibiitor
Lisage peitsimislahusesse spetsiaalne vesiniku läbitungimise aeglusti, et pidurdada vesinikuaatomi teket; kontrollige rangelt peitsimise aega, et vältida üle{0}}korrosiooni ja liigset vesiniku neeldumist.
② Kontrollige rangelt katoodkaitse potentsiaalivahemikku
Vältige liigset negatiivset polarisatsioonipotentsiaali; seadke kaitsepotentsiaali ülempiir, et katkestada vesiniku eraldumise reaktsiooni intervall.
③ Tehke küpsetamise dehüdrogeenimiskuumtöötlus
Pärast peitsimist ja keevitamist teostage madalal{0}}temperatuuril küpsetuskuumuse säilitamine, et lasta sisemisel vesinikul hajuda ja maatriksist välja pääseda ning kõrvaldada vesiniku rikastamise varjatud oht.
④ Parandage tooraine puhtust ja keevitamise kvaliteeti
Valige madala-kvalifitseeritud roostevabast terasest toru; kasutage kahepoolset-argoonvarjestuskeevitust, et vähendada keevisõmbluse poorsust ja defektide allikaid, kus vesinik akumuleerub.
⑤ Optimeerige struktuur, et vähendada jääktõmbepinget
Viige vormimisjärgne-pinge leevendamise lõõmutamine läbi, et vähendada sisemist tõmbepingevälja ja vähendada pragude levimise liikumapanevat jõudu.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Tootmis- ja teenindusrežiim | Vesiniku pragunemise oht | Optimeerimise soovitus |
|---|---|---|
| Piiramatu marineerimine + ilma dehüdrogeenimistöötluseta | Kõrge varjatud luumurdude oht | Tuleb lisada inhibiitor ja küpsetusprotsess |
| Inhibiitoriga peitsimine + protsessijärgne -dehüdrogeenimine | Põhiline kõrvaldab vesiniku rikastamise | Standardtootmise kohustuslik protseduur |
| Madal-kaasatud tooraine + stressi leevendav lõõmutamine | Minimaalne pragunemise kalduvus | Kõrgsurveküttetoru eelistatud protsess- |
Järeldus
Vesiniku poolt põhjustatud pragunemine tuleneb vesinikuaatomite läbitungimisest, agregatsioonist ja siserõhu purunemisest metalli sees. Põhilised juhtimisvahendid on vähendada vesiniku tekkekanaleid, soodustada vesiniku väljavoolu ning vähendada sisemist pinget ja materjalidefekte. Reguleerides peitsimist, katoodkaitset, keevitamist ja -järgset kuumtöötlemist, saab tõhusalt kõrvaldada 316 küttetoru järsu rabeda purunemise riski, mis on põhjustatud vesiniku rabedusest.
