Titaanist kuumutustorude pingekorrosioonipragunemine (SCC) viitab rabedale pragunemisele, mille põhjustab tõmbepinge ja spetsiifilise söövitava keskkonna koosmõju. Külmpainutamise, keevitamise ja sundmonteerimise korral tekkiv jääkpinge mõjub söövitavale keskkonnale, mis sisaldab kloriidi, fluoriidi, kontsentreeritud hapet või orgaanilisi lahusteid. Pisikesed praod idanevad toru pinnal ja laienevad kiiresti piki materjali sisemust ilma ilmse ühtlase korrosiooni hõrenemiseta, põhjustades lõpuks töörõhu all äkilise läbitungimisrebenemise. Sellel rikkel on tugev äkilisus ja varjatus, mis on titaanist soojusvahetusseadmete jaoks kriitiline varjatud oht.
1. Seotud pinge-korrosioonipragude tekitamise mehhanism
Titaanpind põhineb kompaktsel TiO₂ passiveerimiskilel, mis kaitseb{0}}korrosiooni eest. Tõmbepinge põhjustab passiveerimiskihil pisikesi libisemisi ja mikrodefekte, mis lõhuvad lokaalselt pideva kaitsekile. Söövitavad anioonid, nagu fluori- ja klooriioonid, tungivad substraati mööda kahjustatud kohti ja moodustavad esialgsed korrosiooniaugud. Stress koondub süvendite juurtele ja rebib pidevalt äsja regenereeritud passiveerimiskile, hoides pragude otsa aktiivses lahustumisasendis. Praod levivad mehaanilise tõmbejõu ja elektrokeemilise korrosiooni koosmõjul suurel kiirusel transgranulaarselt või intergranulaarselt. Isegi pinge, mis on palju alla titaani voolavuspiiri, võib pärast pikaajalist-kuhjumist esile kutsuda-seina pragunemise.
2. Tüüpilised piirkonnad, mis on altid pingekorrosioonile
Keevisõmblused ja kuumusest{0}}mõjutatud tsoonid keevitamise kokkutõmbumise tõmbejääkpingega;
U-kujulised painutatud sektsioonid, mis säilitavad pärast külmvormimist suure jääkpinge;
Ääriku kinnitus- ja toru kinnituspositsioonid liigse poldi eelpingutusjõuga-;
Vedeliku taseme vahelduvad alad, kus söövitavad soolad aurustuvad ja kontsentreeruvad pidevalt;
Jäigad fikseeritud torusegmendid, mis ei saa temperatuuri kõikumisel vabalt laieneda ega kokku tõmbuda.
3. Peamised tegurid, mis kiirendavad SCC kahjustusi
Kõrge fluoriidi, kloriidioonide kontsentratsiooniga ja kõrgendatud töötemperatuuriga sööde;
Painutus-, keevitus- ja töötlemisprotsesside leevendamata jääkpinge;
Üle-pingutatud kinnitusdetailid, mis tekitavad täiendava välise tõmbepinge;
Lokaalne aurustumine, mis põhjustab soolade sadenemist ja ioonide rikastumist titaani pinnal;
Pinna kriimustused ja süvendid, mis toimivad passiveerimiskile purunemise allikana.
4. Täielikud-Link ennetavad ja kontrollivad tehnilised meetmed
① Kõrvaldage jääkpinge{0}}protsessijärgse lõõmutamise abil
Toorikute sisemise tõmbepinge vähendamiseks teostage pärast painutamist ja keevitamist integraalne pingevaba kuumtöötlus.
② Standardiseerige monteerimis- ja kinnitusrežiim
Kinnitusjõu piiramiseks kasutage pöördemomendi võtmeid; soojuspaisumisvaru reserveerimiseks ja jäikade piirangute vältimiseks kasutage libisevaid tugesid.
③ Puhastage töökeskkonda ja puhastage regulaarselt katlakivi
Halogeenioonide sisalduse vähendamiseks paigaldage filtreerimis- ja magestamisseadmed; loputage regulaarselt setet ja kristalset soola.
④ Optimeerige materjali valik raskete kasutustingimuste jaoks
Valige titaanisulamid, millel on täiustatud anti-SCC jõudlus kõrge-temperatuuri ja kõrge-halogeeni keskkonna jaoks.
⑤ Eemaldage pinnakahjustused ja tugevdage passiveerimist
Poola kriimud ja pursked; passiveerimiskile paksendamiseks ja selle terviklikkuse parandamiseks rakendage anoodoksüdatsiooni.
5. Ennetamise mõju võrdlustabel
表格
| Töötlemis- ja teenindusrežiim | SCC riskitase | Soovitatav optimeerimisplaan |
|---|---|---|
| Külmvormimine ilma pingeleevenduseta + kõrge fluori/kloriidisisaldusega keskkond | Äärmiselt suur äkilise rabeda luumurru oht | Tehke stressi leevendamine või parandage materjali kvaliteeti |
| Stressi leevendamise ravi + standardiseeritud paigaldus + keskmise puhastus | Vähendab tõhusalt pingekorrosioonipragusid | Standardne tootmis- ja tööspetsifikatsioon |
| Pinna anoodne passiveerimine + paindlik tugistruktuur | Minimaalne pragunemise tendents karmides tingimustes | Kõrge-riski söövitav töötingimuste eelistatud skeem |
Järeldus
Titaanist küttetorude pingekorrosioonipragunemist põhjustavad ühiselt passiveerimiskile tõmbepingekahjustused ja selektiivne elektrokeemiline korrosioon pragude otstes. Peamised ennetusideed on sisemise ja välise tõmbepinge kõrvaldamine, materjali pinnal söövitavate ioonide rikastamise kontrollimine, pinnadefektide initsiatsioonipunktide eemaldamine ja kaitsva oksiidkile stabiilsuse suurendamine. Range kontroll töötlemistehnoloogia, paigalduse ehituse ja igapäevase hoolduse üle võib põhimõtteliselt vältida pingekorrosioonipragudest põhjustatud äkilisi rebenemise lekkeõnnetusi.
