Rakeiden välinen korroosio on tyypillinen 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken piilovika. Hitsauksen tai herkistymislämpötilavyöhykkeellä kuumentamisen jälkeen kromikarbidi saostuu jatkuvasti raerajaa pitkin, mikä johtaa kromin ehtymiseen raja-alueella ja passivointisuojan menettämiseen. Syövyttävässä väliaineessa raerajat mieluiten liuotetaan ja syövytetään. Vaikka makroskooppisella pinnalla ei ole selvää yhtenäistä korroosiohäviötä, rakeiden välinen sidosvoima katoaa kokonaan, mikä tekee putken rungosta erittäin hauraan. Pieni paine tai lämpökuormitus aiheuttaa pirstoutumista ja äkillisen repeytysvuodon, mikä aiheuttaa vakavia piileviä vaaroja painelämmityslaitteille.
1. Metallurginen ja sähkökemiallinen korroosiomekanismi
316 ruostumaton teräs luottaa riittävään kromipitoisuuteen tiiviin korroosionesto-{1}}passiivikalvon muodostamiseksi. Kun työkappale pysyy pitkään välillä 450 - 850 astetta hitsauslämmön syöttämisen tai{5}}jälkikäsittelyn kuumennuksen aikana, teräksen hiiliatomit yhdistyvät kromin kanssa ja saostavat kromikarbidia raerajoilla. Läheinen matriisi ei pysty täydentämään kromia ajoissa, jolloin muodostuu kromi-huono vyöhyke raerajalle, jolla on erittäin heikko korroosionkestävyys. Pienet ensiöparistot muodostuvat kromi-puutteellisen raeraajan (anodin) ja ehjän rakeisen sisäosan (katodi) väliin. Korroosio kehittyy selektiivisesti kiteen rajoja pitkin verkostorakenteeksi, joka erottaa rakeita yksitellen. Materiaali menettää mekaanisen koheesion kiinteästi, ja tunkeutumishalkeilu tapahtuu ilman selvää seinämän paksuuden pienenemistä käyttöjännityksen aikana.
2. Tyypilliset rakeidenväliselle korroosiolle alttiit alueet
Hitsausliitokset ja viereiset lämpö{0}}vyöhykkeet pitkittyneellä herkistymiskuumenemisella hitsauksen aikana;
Komponentit, jotka jäähtyvät hitaasti hitsauksen jälkeen ilman pakotettuja jäähdytystoimenpiteitä;
Putkiosat, jotka toimivat vakaasti herkistymislämpötila-alueella kuukausia tai vuosia;
Työkappaleet, joille tehdään toistuva korjaushitsaus, mikä johtaa karbidien kumulatiiviseen saostumiseen;
Leikatut reunat ja taivutetut osat paikallisella lämpökäsittelyllä ja epätasaisella metallografisella rakenteella.
3. Rakeiden välistä korroosiota aiheuttavat keskeiset tekijät
Pohjamateriaali on tavallinen 316 vähähiilisen-hiilipitoisuuden 316L sijaan;
Hidas luonnollinen jäähdytys hitsauksen jälkeen, pidentää viipymisaikaa herkistymislämpötilavälissä;
Käyttöväliaine, joka sisältää kloridi-ioneja, happoja ja muita syövyttäviä ainesosia, jotka nopeuttavat rajasyövytystä;
Useita kertoja paikallista hitsausmuutosta, mikä johtaa toistuvaan lämpöherkistymiseen;
Hitsauksen jälkeisen-liuoskäsittelyn puute saostuneiden kromikarbidien liuottamiseksi.
4. Koko-Link Preventive Control -tekniset toimenpiteet
① Aseta etusijalle vähähiilinen{0}}316 litran raaka-aine
Vähennä hiilipitoisuutta perusteellisesti kromikarbidin saostumisen estämiseksi raerajoilla.
② Optimoi hitsauksen lämpökiertoprosessi
Ota käyttöön nopeat hitsausparametrit sekä pakotettu ilma- tai vesijäähdytys herkistymisen keston lyhentämiseksi.
③ Suorita korkean{0}}lämpötilan liuoshehkutus tärkeimmille painekomponenteille
Kuumenna yli 1 050 asteeseen, mitä seuraa nopea sammutus karbidien uudelleen-liuottamiseksi ja kromin jakautumisen homogenoimiseksi.
④ Vältä pitkäaikaista-lämpötilan jatkuvaa käyttöä herkässä lämpötilaosassa
Säädä prosessiparametreja ohittaaksesi rakeidenvälisen korroosion vaarallisen lämpötila-alueen.
⑤ Suorita jälki{0}}hitsauksen passivointi
Poista pinnan kromi{0}}tyhjentynyt kerros ja hitsauksen hapettuminen luodaksesi täydellisen passiivikalvon.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Materiaali- ja prosessikaavio | Rakeiden välisen korroosion riski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Yleinen 316 + luonnollinen hidas jäähdytys hitsauksen jälkeen | Suuri raerajojen haurastumisen ja hauraiden murtumien riski | Korvaa 316L tai suorita liuoslämpökäsittely |
| 316L pohjamateriaali + nopea hitsausjäähdytys | Pohjimmiltaan eliminoi rakeiden välinen korroosiotaipumus | Vakiohitsauksen tuotantospesifikaatio |
| Liuoksen hehkutus + jälki-hitsauksen passivointi | Poista perusteellisesti herkistymisen piilotetut viat | Korkea{0}}korroosiopainesäiliön ensisijainen vaihtoehto |
Johtopäätös
316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken rakeiden välinen korroosio johtuu raeraajan kromin ehtymisestä, jonka aiheuttaa karbidin saostuminen herkistymislämpötilavyöhykkeellä, jota seuraa valikoiva sähkökemiallinen korroosio kiteen rajoja pitkin. Keskeisiä ohjausmenetelmiä ovat vähähiilisen materiaalin valinta, herkistymisen kuumennusajan lyhentäminen hitsauksen aikana, karbidin saostumisen eliminointi liuoslämpökäsittelyn avulla ja pitkäaikaisen käytön välttäminen herkissä lämpötiloissa. Tiukka saapuvan materiaalin tarkastus ja hitsausprosessin hallinta voivat tehokkaasti estää rakeiden välisen korroosion aiheuttamia hauraita murtumia.
