Rakeiden välinen korroosiovaurio tarkoittaa, että 316-austeniittista ruostumatonta terästä herkistyy hitsauksen tai pitkäaikaisen -korkean lämpötilan{2}}kuumenemisen aikana. Kromikarbidi saostuu jatkuvasti metalliraerajoja pitkin, mikä johtaa vakavaan kromin ehtymiseen raeraja-alueilla. Raeraja-alue menettää kyvyn muodostaa täydellisen -korroosionesto-passiivikalvon ja siitä tulee mikro-galvaanisen kennon anodialue. Syövyttävän väliaineen eroosion alaisena raeraajat mieluiten liukenevat ja syövytetään, metallirakeiden välinen sidosvoima katoaa ja putken seinämä kärsii rakeiden välisestä tunkeutumisesta ja jauhautumisvuotojsta. Tämä vika ilmenee enimmäkseen hitsauslämmössä{9}}vyöhykkeissä ja putkilinjan osissa, jotka toimivat pitkään herkistymislämpötila-alueella.
1. Herkistyminen ja rakeidenvälisen korroosion evoluutiomekanismi
Kun ruostumaton teräs pysyy lämpötilavälillä 450-850 astetta, matriisin sisällä olevat hiiliatomit diffundoituvat raerajoille ja yhdistyvät kromin kanssa muodostaen Cr23C6 kromikarbidisaostumaa. Koska kromin diffuusionopeus on paljon pienempi kuin hiilen, kromipitoisuus lähellä raerajaa laskee jyrkästi alle passivointikalvon muodostukseen vaadittavan kriittisen arvon. Raerajan alueista tulee sähkökemiallisesti aktiivisia ja ne syöpyvät ensisijaisesti johtavassa väliaineessa. Korroosio kuluu vähitellen raerajaverkostoa pitkin, jolloin materiaali menettää lopulta rakeiden välisen koheesion, jolloin ehjät rakeet putoavat jauheena. Toisin kuin vetovoiman aiheuttama rakeiden välinen jännityskorroosiohalkeilu, tämä vaurio kehittyy puhtaasti kiteen rajoja pitkin ilman pakollisia vetojännitysolosuhteita.
2. Tyypilliset rakeidenvälisille korroosiovaurioille alttiit asennot
Hitsaussaumat ja viereiset lämpö{0}}vyöhykkeet kulkevat väistämättä herkistymislämpötilan läpi hitsauksen aikana;
Putkiosat, jotka on kääritty sähköisillä hihnoilla ja pidetty tasaisessa herkistyslämpötilassa kuukausia;
Laippahitsausjuuret hitaalla jäähtymisnopeudella ja pitkällä herkistymisviipymisajalla;
Korjaa hitsaus- ja toissijaiset hitsatut alueet toistuvalla lämpökierrolla ja herkistävän vaikutuksen superpositiolla;
Putkilinjan kuolleet jalat staattisella väliaineella, mikä johtaa paikalliseen väliainepitoisuuteen ja tehostettuun raerajajen etsaukseen.
3. Ydintä aiheuttavat tekijät, jotka kiihdyttävät rakeiden välistä korroosiota
Yleisen ruostumattoman 316-teräksen käyttö, jossa on korkea hiilipitoisuus, ilman vähähiilisen{1}}hiilen tai stabiloidun laadun optimointia;
Hitsausprosessissa ei ole nopeita jäähdytystoimenpiteitä, minkä vuoksi lämpö{0}}vyöhyke pysyy herkistymislämpötila-alueella liian kauan;
Ulkoinen lämmityslämpötila on kiinteä herkistysvälin sisällä -pitkäaikaista keskeytymätöntä toimintaa varten;
Ei jälki-hitsausliuoshehkutuskäsittelyä saostuneen kromikarbidin liuottamiseksi ja kromin tasaisuuden palauttamiseksi;
Prosessiväliaine sisältää happo- ja halogeeni-ioneja, jotka parantavat huomattavasti kromi{0}}huonojen raerajojen etsausnopeutta.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Valitse materiaalin hankinnassa mieluiten vähän{0}}hiilipitoisia 316L tai niobium-stabiloituja ruostumattomia teräsmateriaaleja
Vähennä hiilielementtipitoisuutta pohjimmiltaan karbidin saostumisen estämiseksi.
② Optimoi hitsausprosessi ottamaan käyttöön pienen lämmöntuoton ja pakotetun nopean jäähdytyksen hitsauksen jälkeen
Lyhennä aikaa, jolloin työkappale pysyy herkistymislämpötila-alueella.
③ Suorita yleinen liuoksen lämpökäsittely keskeisille hitsatuille komponenteille kromin jakautumisen homogenoimiseksi
Eliminoi herkistynyt mikrorakenne ja eliminoi raerajojen kromin ehtyminen.
④ Säädä sähköisen jäljityksen lämpötilaparametreja välttääksesi pitkäaikaisen{0}}vakiolämpötilan 450–850 asteen välillä
Katkaise herkistymisreaktioon vaadittavat lämpöolosuhteet.
⑤ Suorita määräajoin metallografinen tarkastus ja sähkökemiallinen rakeiden välinen korroosiotesti hitsatuille osille
Seulo herkistyneet putkiliittimet ennen makroskooppisen korroosiovaurion syntymistä.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Materiaali- ja hitsausprosessitila | Rakeiden välisen korroosion riski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Korkea-hiilinen 316-perusmateriaali + hidas hitsausjäähdytys + ei jälki-hitsauksen lämpökäsittelyä | Ilmeistä raerajakorroosiota ja paikallista rei'itystä esiintyy keskipitkällä käyttöjaksolla | Korvaa 316L putkiliittimillä ja suorita ratkaisuhehkutus hitsausliitoksille |
| Vähähiili | Vaimentaa tehokkaasti karbidisaostumista ja raerajojen selektiivistä syövytystä | Vakiomateriaali- ja hitsausspesifikaatiot ruostumattomasta teräksestä valmistettujen -rakeidenvälisten-korroosionestoputkien lämmitysputkille |
| Tiukka saapuvien materiaalikomponenttien tarkastus + täydellinen-prosessilämpötilan kenttäohjaus + vuotuinen korroosion suorituskyvyn näytteenottotarkastus | Äärimmäisen matala raeraja kuoriutuminen ja tunkeutumisvuoto piilotettu vaara | Suositeltu menetelmä kemiallisesti syövyttävän väliaineen lämmitysputkistojen hitsaustekniikalle |
Johtopäätös
316 ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien rakeiden välinen korroosio johtuu lämpöherkistymisestä, joka johtaa raeraajan kromin puutteeseen, mikä laukaisee ensisijaisen sähkökemiallisen liukenemisen kiteen rajoja pitkin. Keskeisiä ehkäisykeinoja ovat materiaalilaadun optimointi hiilipitoisuuden vähentämiseksi, hitsauksen lämmönsyötön ja jäähdytysnopeuden säätely, hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely,-hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn välttäminen ja säännöllisen materiaalin suorituskyvyn havaitsemisen välttäminen. Raaka-aineiden valinnan, kenttähitsauksen rakentamisen ja käyttölämpötilan säädön koko-prosessin suljetun silmukan hallinta voi estää putkiston jauhetta ja vuotoonnettomuuksia, jotka johtuvat lämmitysputkien rakeiden välisestä korroosiosta.
