Rakeiden välisen korroosion hauraiden murtumien epäonnistuminen viittaa titaaniputkien hitsaukseen ja korkean lämpötilan -lämpökäsittelyyn, joka johtaa seosaineelementtien erottumiseen raerajoilla ja hauraiden metallien välisten faasien saostumiseen. Raeraja-alue muuttuu sähkökemiallisesti aktiiviseksi ja korroosioherkkyys on paljon suurempi kuin rakeiden sisäosa. Syövyttävässä väliaineeroosiossa korroosio kehittyy ensisijaisesti raerajaa pitkin muodostaen jatkuvia korroosiokanavia. Metallikiderakeiden välinen sidosvoima menetetään kokonaan, materiaali menettää makroskooppisen sitkeyden ja hauras halkeama murtuma tapahtuu pienessä sisäisessä paineessa tai ulkoisessa tärinässä ilman ilmeistä plastista muodonmuutosta. Tämä vika esiintyy useimmiten hitsatuissa titaanilämmitysputkissa, jotka toimivat happamissa ja halogeenipitoisissa{5}}syövyttävissä ympäristöissä.
1. Raerajavaiheen saostus ja rakeiden välinen korroosion laajennusmekanismi
Hitsauksen lämpösyklin aikana titaanimateriaali lämpenee ja sammuu nopeasti. Epäpuhtaudet, kuten rauta, hiili ja typpi, kerääntyvät rakeiden rajoihin muodostaen hauraita erotuskerroksia. Raerajojen elektrodipotentiaali on pienempi kuin raematriisin, jolloin elektrolyyttiväliaineeseen muodostuu spontaanisti useita pieniä mikroprimääriakkuja. Korroosio hajottaa jatkuvasti raerajafaasia ja katkaisee rakeiden välisen yhteyden. Toisin kuin tasainen korroosio, joka kuluttaa koko putken seinämän tasaisesti, rakeiden välinen korroosio tunkeutuu materiaalin sisällä olevaa kiderajaverkkoa pitkin. Putken ulkopinnassa ei ole havaittavissa selvää ohenemista, mutta sisäpuolelle on muodostunut läpitunkeva halkeamaverkosto, joka on erittäin piilossa ja altis äkilliselle hauraalle.
2. Tyypilliset rakeidenvälisille korroosiovaurioille alttiit asennot
Hitsaussaumat ja hitsauslämmön{0}}vaikutusalueet, jotka altistetaan korkean lämpötilan{1}}lämpökierrolle;
Putken osat, joissa on virheellinen jälki{0}}lämpökäsittely, joka johtaa epänormaaliin metallografiseen rakenteeseen;
Taivutusmuodostusalueet, joissa on voimakasta raevääristymää ja raerajaelementtien erottelua;
Paikalliset ylikuumenevat osat, jotka johtuvat epätasaisesta kuumenemisesta laitteen käytön aikana;
Pitkäaikaiset -upotusalueet, joissa syövyttävää väliainetta kerääntyy jatkuvasti ja joutuu kosketuksiin putken seinämän kanssa.
3. Ydintä aiheuttavat tekijät, jotka kiihdyttävät rakeiden välistä korroosiota
Hitsaustäyteaine ei sovi yhteen, mikä lisää epäpuhtauselementtejä, jotka pahentavat raerajojen saostumista;
Hitsaustoiminnosta puuttuu inerttikaasusuojaus, mikä johtaa hitsimetallin happi- ja typpikontaminaatioon;
Jälki-hitsauksen hehkutusprosessin parametrit ovat kohtuuttomia, eivätkä ne pysty homogenisoimaan metallografista rakennetta.
Prosessiväliaine sisältää fluoria, kloridia ja muita syövyttäviä ioneja, jotka aktivoivat raerajakorroosiota;
Raaka-ainetitaanilevyssä on liikaa epäpuhtauksia, ja sillä on luontainen huono rakeiden välinen korroosionkestävyys.
4. Täydelliset-Linkkien eston ja hallinnan tekniset toimenpiteet
① Valitse erittäin{0}}puhtauspohjamateriaali ja siihen sopiva titaanihitsauslanka, jossa on vähän epäpuhtauksia
Säädä raaka-aineen koostumusta vähentääksesi viljarajaerotteluelementtien lähdettä.
② Ota käyttöön täysi-argonsuojaus etu- ja takasivujen hitsaukseen hitsausrakentamisen aikana
Estä korkean lämpötilan{0}}sulan metallin saastuminen ilman hapen ja typen vaikutuksesta.
③ Suorita standardoitu jälki{0}}hitsauksen jännityksenpoisto- ja homogenisointihehkutuslämpökäsittely
Eliminoi raerajaelementtien epätasainen jakautuminen ja palauta yhtenäinen metallografinen rakenne.
④ Säädä tiukasti syövyttäviä ionipitoisuutta kuljetusväliaineessa ja lisää sopivia korroosionestoaineita
Tukahduttaa rakeidenvälisen korroosion sähkökemiallisen reaktion liikkeellepaneva voima.
⑤ Suorita metallografinen tarkastus ja ultraäänivirheiden havaitseminen keskeisissä hitsausliitoksissa hitsauksen ja säännöllisen huollon jälkeen
Seuloa varhaiset rakeidenväliset korroosiohalkeamat ennen murtumisvauriota.
5. Ennaltaehkäisyvaikutusten vertailutaulukko
表格
| Hitsaus- ja lämpökäsittelytila | Rakeiden välisen korroosion riski | Sovellusehdotus |
|---|---|---|
| Ei takapuolen argonsuojaa + puuttuva tolppa-hitsaushehkutus + epäpuhtaat hitsaustarvikkeet | Jatkuva rakeiden välinen korroosion tunkeutuminen ja hauras murtuminen näkyvät keskipitkällä aikavälillä{0}} | Leikkaa vialliset hitsit uudelleen- ja ota käyttöön standardoituja suojaus- ja lämpökäsittelymenetelmiä |
| Kaksipuolinen inerttikaasusuojaus + normalisoitu hehkutuskäsittely + pätevä hitsaussovitus | Estää tehokkaasti raerajojen hauraan faasin saostumista ja rakeiden välisen korroosion laajenemista | Vakiohitsausrakennemääritykset paine{0}}laakereille titaanilämmitysputkille |
| Ultra-vähäepäpuhtaus titaanipohjamateriaali + reaaliaikainen keskitason ionivalvonta + vuotuinen hitsin metallografinen näytteenottotarkastus | Erittäin pieni piilotettu vaara rakeiden välisestä halkeamisesta ja äkillisestä väliaineen vuotamisesta | Ensisijainen järjestelmä korkean-korroosion käyttöolosuhteissa titaani korroosionesto-lämmitysputkiverkoston suunnitteluprojekteihin |
Johtopäätös
Titaanilämmitysputken rakeiden välisen korroosion laukaisee raerajaelementtien erottuminen ja hitsauksen lämpövaikutuksen aiheuttama epäpuhtausfaasin saostuminen, mikä johtaa ensisijaiseen korroosioon kiteen rajoilla ja rakeiden välisen sitomisvoiman menettämiseen, mikä lopulta aiheuttaa hauraita murtumia. Keskeisiä ehkäisytoimenpiteitä ovat raaka-aineiden ja hitsausmateriaalien valinnan optimointi, hitsauskaasun suojauksen laadun parantaminen, hitsin jälkeisen-lämpökäsittelyn suorittaminen mikrorakenteen homogenisoimiseksi, keskisyövyttävän koostumuksen säätely ja hitsin rikkomattoman testauksen vahvistaminen. Koko-prosessin suljetulla-silmukalla raaka-aineen saapuvan tarkastuksen, kenttähitsauksen rakentamisen ja prosessin jälkeisen lämpökäsittelyn hyväksymisen-välillä voidaan välttää putkistojen hauraus ja turvallisuusonnettomuudet, jotka aiheutuvat titaanilämmityspaineputkien rakeidenvälisestä korroosiosta.
