Teradevaheline korrosioon on tüüpiline terapiirile suunatud korrosioonitõrge, mis on unikaalne austeniitse roostevaba terase (nt 316) puhul. Korrosioon levib eelistatavalt piki terade piire, mitte metallmaatriksit, mistõttu materjal kaotab teradevahelise sidemejõu. Küttetoru muutub kerge välisjõu mõjul rabedaks ja pulbriliseks ilma seina paksuse ilmse kadumiseta, mis põhjustab kergesti äkilist purunemist ja keskmise lekke. See defekt tuleneb enamasti keevitamise termilisest töötlemisest ja on rutiinse kontrolli käigus väga peidetud. Käesolevas artiklis käsitletakse selle genereerimise põhimõtet ja süstemaatilisi ennetuslahendusi.
1. Teradevahelise korrosiooni tekkemehhanism
Kui roostevaba terast 316 hoitakse teatud aja jooksul sensibiliseerimistemperatuuri vahemikus 450–850 kraadi, difundeeruvad materjali sees olevad süsinikuaatomid terade piiridesse ja ühinevad kroomiga kroomkarbiidi (Cr₂3C₆) sadestamiseks. Sademed tarbivad suurel hulgal kroomi elemente terade piiride lähedal, moodustades kroomi -vaese tsooni, mille kroomisisaldus on madalam kui kriitiline passivatsioonilävi. Kroomi-vaese tera piiriala ei saa moodustada täielikku passiivset kilet ja sellest saab äärmiselt nõrga korrosioonikindlusega anoodiala. Kloriidi{8}}sisaldavas happelises keskkonnas lahustuvad terade piirid eelistatavalt piki kristallivõrgustikku, põhjustades lõpuks kogu metalli lagunemise seestpoolt väljapoole. Peamine algpõhjus onterapiiri kroomi ammendumine, mis on põhjustatud karbiidisademetest.
2. Peamised töölingid, mis käivitavad sensibiliseerimise
(1) Keevituse termotsükkel (kõige tavalisem meeldetuletus)
Keevitussoojus{0}}mõjutatud tsoon läbib keevitamise kuumutamise ja loomuliku jahutamise ajal paratamatult sensibiliseeriva temperatuuri tsooni. Pidev katkematu mitmekäiguline keevitamine põhjustab korduvat termilist tsüklit, mis suurendab kroomi ammendumist ja laiendab tundlikku ala.
(2) Moodustamisjärgne-stressi leevendav kuumutamine
Vale kuumtöötluse temperatuur, mis on seatud vahemikku 450–850 kraadi, põhjustab kogu toru korpuse kunstliku sensibiliseerimise.
(3) Pikaajaline-kõrgtemperatuur{2}}teenus
Sensibiliseerimisvahemikku lukustatud pikaajaline-töötemperatuur sadestab aeglaselt karbiidid alusmaterjali sees, põhjustades järk-järgult teradevahelise korrosiooniohtu.
3. Põhilised ennetusmeetmed tootmises ja materjalivalikus
① Esmatähtis valik 316 liitrit madala süsinikusisaldusega{1}}roostevaba terast
Kontrollige süsinikusisaldust alla 0,03%, vähendage oluliselt kroomkarbiidi moodustava süsiniku ülempiiri, piirake põhimõtteliselt terapiiride karbiidide massilist sadenemist keevitamise kuumutamise ajal, mis on kõige ökonoomsem ja kõige levinum ennetusvahend.
② Standardiseerige keevitustoimingute spetsifikatsioonid
Kasutage väikest voolu, kiiret keevituskiirust, et lühendada viibimisaega sensibiliseeriva temperatuuri tsoonis; kasutage pideva täisringkeevituse asemel diagonaalset vaheleheidet ja lisage vahelduv jahutamine, et vältida korduvat termilist mõju samale alale. Rakendage keevisõmbluste tagaküljele argoonikaitse, et vältida oksüdeerumist ja kiirendada keevisliidete jahtumiskiirust.
③ Keevislahenduse järel{0}}lõõmutamine kõrge-korrosiooniga töötingimuste jaoks
Kuumutage keevitatud toorik temperatuurini 1050–1120 kraadi, et vesi kiiresti kustutada, lahustage sadestunud kroomkarbiid tagasi maatriksi tahkesse lahusesse ja teostage kroomielementide ühtlane ümberjaotumine terade sees ja tera piirides, et täielikult kõrvaldada sensibiliseerimine.
④ Vältige rangelt ebaõiget kuumtöötlust
Keelake mis tahes kuumutamisprotsessi seadistamine 450 ja 850 kraadi vahele järeltöötluse vormimise ajal; kui on vaja pingeid leevendada, kasutage ülimadala temperatuuriga temperamenti, mis on tunduvalt alla sensibiliseerimisvahemiku.
4. Pinnatöötluse abikontroll
Keemiline passiveerimine ja elektropoleerimine võivad parandada sensibiliseerimisest kahjustatud pinna passiivset kilet, kuid need protsessid toimivad ainult metalli pinnal ega suuda kõrvaldada kroomi sisemist terade piiri ammendumist. Seetõttu saab pinnatöötlus ainult aeglustada teradevahelist korrosiooni kiirust, mitte kõrvaldada varjatud ohtu.
5. Erinevate parendusskeemide riskide võrdlustabel
表格
| Kontrollimeetod | Inhibeeriv toime | Kohaldatav stsenaarium |
|---|---|---|
| Asenda alusmaterjal 316L vastu | Suurepärane, põhimõtteline mahasurumine | Kõik keevitatud küttetoru tooted |
| Keevitusprotsessi parameetrite optimeerimine | Hea, vähendab sensibilisatsiooni astet | Tavaline keskmise korrosiooniga keskkond |
| Keevisõmbluse tahke lahusega kuumtöötlus-järgne | Sensibiliseerimise põhjalik kõrvaldamine | Kõrge{0}}temperatuur kõrge-kloriidisisaldus, rasked töötingimused |
| Lihtne passiveerimisravi | Nõrk, ainult pinnakaitse | Ajutine lisakorrosioonivastane{0}}vahend |
Järeldus
316 küttetoru teradevaheline korrosioon on peamiselt põhjustatud keevitamise sensibiliseerimisest. Kõige otsesem ja tõhusam ennetusmeede on kasutada 316 liitrit madala süsinikusisaldusega toorainet. Koostöös standardiseeritud keevitustehnoloogia ja võtmeseadmete sihipärase lahenduse lõõmutamise abil saab terade piiride korrosioonikahjustusi täielikult vältida, parandades roostevabast terasest küttesõlmede konstruktsiooni stabiilsust ja kasutusiga söövitavas tööstuskeskkonnas.
