Rakeiden välinen korroosio on tyypillinen raerajaan kohdistettu korroosiovaurio, joka on ainutlaatuinen austeniittiselle ruostumattomalle teräkselle, kuten 316:lle. Korroosio leviää mieluiten raerajoja pitkin metallimatriisin sijaan, jolloin materiaali menettää rakeiden välisen sidosvoiman. Lämmitysputki muuttuu hauraaksi ja jauhemaiseksi vähäisen ulkoisen voiman vaikutuksesta ilman selvää seinämän paksuuden menetystä, mikä johtaa helposti äkilliseen murtumaan ja väliaineen vuotamiseen. Tämä vika johtuu enimmäkseen hitsauksen lämpökäsittelystä ja on erittäin piilossa rutiinitarkastuksessa. Tässä artikkelissa käsitellään sen sukupolviperiaatetta ja systemaattisia ehkäisyratkaisuja.
1. Rakeiden välisen korroosion muodostumismekanismi
Kun 316 ruostumatonta terästä pidetään herkistyslämpötila-alueella 450-850 astetta tietyn ajan, materiaalin sisällä olevat hiiliatomit diffundoituvat raerajoille ja yhdistyvät kromin kanssa kromikarbidin (Cr23C6) saostamiseksi. Sade kuluttaa suuren määrän kromielementtejä lähellä raerajaa, jolloin muodostuu kromi-tyhjentynyt vyöhyke, jonka kromipitoisuus on alle kriittisen passivointikynnyksen. Kromi-huono raeraja-alue ei voi muodostaa täydellistä passiivikalvoa, ja siitä tulee anodialue, jolla on erittäin heikko korroosionkestävyys. Kloridi-pitoisessa happamassa väliaineessa raeraajat liukenevat ensisijaisesti kideverkostoa pitkin, mikä lopulta aiheuttaa koko metallin hajoamisen sisältä ulospäin. Perimmäinen syy onkarbidisaostumisen aiheuttama raeraajan kromin ehtyminen.
2. Tärkeimmät työlinkit, jotka laukaisevat herkistymisen
(1) Hitsauksen lämpösykli (yleisin kannustin)
Hitsauslämmön{0}}vaikutusalue kulkee väistämättä herkistymislämpötilavyöhykkeen läpi hitsauksen kuumentamisen ja luonnollisen jäähdytyksen aikana. Jatkuva keskeytymätön moni-hitsaus aiheuttaa toistuvia lämpökiertoja, mikä pahentaa kromin ehtymistä ja laajentaa herkkää aluetta.
(2) Jälki-muovauksen stressinpoistolämmitys
Väärä lämpökäsittelylämpötila, joka on asetettu välille 450–850 astetta, aiheuttaa keinotekoisesti koko putken rungon bulkkiherkistymistä.
(3) Pitkäaikainen-korkean lämpötilan{2}}palvelu
Pitkäaikainen -herkistysväliin lukittu käyttölämpötila saostaa hitaasti karbideja perusmateriaalin sisällä, mikä vähitellen aiheuttaa rakeiden välisen korroosion riskiä.
3. Keskeiset ehkäisevät toimenpiteet tuotannossa ja materiaalin valinnassa
① Ensisijainen valinta 316 litran vähähiiliselle-ruostumattomalle teräkselle
Säädä hiilipitoisuus alle 0,03 %, alentaa suuresti kromikarbidia muodostavan hiilen ylärajaa, hillitä pohjimmiltaan raerajakarbidien massiivisia saostumia hitsauksen kuumentamisen aikana, mikä on taloudellisin ja yleisin ehkäisykeino.
② Standardoi hitsaustoimintojen tiedot
Ota pieni virta, nopea hitsausnopeus lyhentääksesi viipymisaikaa herkistymislämpötilavyöhykkeellä; käytä diagonaalista ohitussegmentoitua hitsausta jatkuvan täysympyrähitsauksen sijaan ja lisää ajoittaista jäähdytystä välttääksesi toistuvia lämpövaikutuksia samalle alueelle. Käytä argonsuojausta hitsien takaosaan hapettumisen estämiseksi ja hitsiliitosten jäähtymisen nopeuttamiseksi.
③ Jälki-hitsausliuoksen hehkutus korkean-korroosion aiheuttamiin työolosuhteisiin
Kuumenna hitsattu työkappale 1050-1120 asteeseen nopeaa vesisammutusta varten, liuotetaan saostunut kromikarbidi takaisin kiinteään matriisiliuokseen ja toteutetaan kromielementtien tasainen uudelleenjakautuminen rakeiden ja raerajojen sisällä herkistymisen poistamiseksi kokonaan.
④ Vältä ehdottomasti väärää lämpökäsittelyä
Estä minkään lämmitysprosessin asettaminen 450 - 850 asteeseen jälkikäsittelymuovauksen aikana. jos stressin lievitystä tarvitaan, käytä ultra-alhaista lämpötilaa, joka on paljon herkistysalueen alapuolella.
4. Pintakäsittelyn lisäohjaus
Kemiallinen passivointi ja sähkökiillotus voivat korjata herkistymisen vaurioittaman pinnan passiivikalvon, mutta nämä prosessit vaikuttavat vain metallin pintaan eivätkä pysty eliminoimaan sisäistä raerajojen kromin ehtymistä. Siksi pintakäsittely voi vain hidastaa rakeiden välistä korroosiota sen sijaan, että se poistaisi piilevän vaaran.
5. Riskien vertailutaulukko eri parannusohjelmista
表格
| Valvontamenetelmä | Estovaikutus | Sovellettava skenaario |
|---|---|---|
| Vaihda pohjamateriaali 316 litraan | Erinomainen, perustavanlaatuinen vaimennus | Kaikki hitsatut lämpöputkituotteet |
| Optimoi hitsausprosessin parametrit | Hyvä, vähentää herkistymisastetta | Tavallinen keskikorroosioympäristö |
| Jälki-hitsauksen kiinteän liuoksen lämpökäsittely | Herkistymisen perusteellinen eliminointi | Korkea{0}}lämpötila korkea-kloridi ankarat työolosuhteet |
| Yksinkertainen passivointihoito | Heikko, vain pintasuojaus | Väliaikainen lisäkorroosionesto{0}} |
Johtopäätös
316 lämmitysputken rakeiden välinen korroosio johtuu pääasiassa hitsauksen herkistymisestä. Suorin ja tehokkain ehkäisytoimenpide on käyttää 316 litraa vähähiilisiä raaka-aineita. Yhteistyössä standardoidun hitsaustekniikan ja avainlaitteiden kohdennetun ratkaisuhehkutuksen kanssa voidaan välttää raerajakorroosiovauriot kokonaan, mikä parantaa ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmityskokoonpanojen rakenteellista vakautta ja käyttöikää syövyttävissä teollisuusympäristöissä.
