316 zanglamaydigan po'latdan payvandlangan elektr isitish quvurlari - quvur qismlarini birlashtirish, so'nggi qopqoqlarni ulash yoki gardishlarni o'rnatish uchun - sovutish vaqtida 500–700 darajaga yetishi mumkin bo'lgan issiqlik ta'sirlangan hududda (HAZ){1}} harorat gradientini boshdan kechiradi. Bu harorat diapazoni xrom karbidining cho'kishi uchun an'anaviy sezuvchanlik diapazonidan (550–850 daraja) past bo'lsa-da, bir nechta payvand choklarining birgalikdagi ta'siri, keyingi operatsiyalardan qolgan issiqlik va qalin trubka qismlari xrom{7}}bo'sh qolgan don chegaralarini hosil qilish uchun etarli bo'lgan kümülatif termal ta'sirni keltirib chiqarishi mumkin. Suyultirilgan sulfat kislota (0,5-5% H₂SO₄) 50-80 daraja o'rtacha haroratlarda - kimyoviy tuzlash vannalarida, metallni tozalash uchun yuvish idishlarida va chiqindi gazni oltingugurtdan tozalash uchun mo'ljallangan skrubberlarda keng tarqalgan - bu sezgir bo'lgan don chegaralari tez zarralararo korroziyaga uchraydi, bu esa metall asosning chuqur shakllanishidan to'liq ajralishiga olib keladi. pichoq{13}}chiziq hujumi payvand chokining birlashma chizig'iga darhol qo'shni. Chuqurlik yoki yoriq korroziyasidan farqli o'laroq, donalararo korroziya don chegaralari bo'ylab bir xilda davom etadi, bu esa devorning sezilarli darajada yupqalashishi aniqlanmaguncha mexanik yaxlitlikning yo'qolishiga olib keladi. Ushbu maqola odatdagi ishlab chiqarish termal tsikllari ostida payvandlangan 316 qobiqdagi sezuvchanlikning rivojlanishini aniqlaydi va suyultirilgan kislota xizmati uchun payvandlash spetsifikatsiyasi bo'yicha ko'rsatmalar beradi.
Suyultirilgan sulfat kislotada 316 donalararo korroziya uchun chegara sezuvchanlik shartlari
Ostenitik zanglamaydigan po'latlar uchun an'anaviy sensibilizatsiya testida xrom karbidining cho'kmasini aniqlash uchun qaynayotgan nitrat kislota (Huey testi) yoki Strauss testi (16% sulfat kislotadagi mis-mis sulfat) qo'llaniladi. Biroq, bu tezlashtirilgan testlar 100 daraja yoki undan yuqori haroratda ishlaydi va ko'plab sanoat suyultirilgan kislota xizmatlarining vakili bo'lmagan konsentrlangan kislota sharoitlaridan foydalanadi. 50-80 daraja haroratda 1-5% H₂SO₄ da granulalararo korroziyani hosil qilish uchun zarur bo'lgan sezgirlikning chegara darajasi (DOS) qaynab turgan konsentrlangan kislotalarga qaraganda past bo'ladi. Dozimetriya yordamida kalibrlangan elektrokimyoviy potentsiokinetik reaktivatsiya (EPR) sinovi shuni ko'rsatadiki, suyultirilgan H₂SO₄ tarkibidagi granulalararo korroziya DOS qiymatlarida 3-5% gacha boshlanadi, qaynab turgan nitrat kislotada aniqlash uchun 8-10%.
Boshqariladigan termal ishlov berish turli xil payvandlash sovutish sharoitlarini taqlid qilish uchun 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiq namunalariga (1,5 mm devor, avtogen TIG payvandlangan) qo'llanildi. Keyin namunalar 500 soat davomida 2% H₂SO₄ 70 gradusda ta'sir qilindi va donalararo korroziya chuqurligi metallografik tarzda o'lchandi.
| Simulyatsiya qilingan issiqlik holati | Ekvivalent HAZ vaqti 500–700 daraja (daqiqa) | EPR DOS (%) | Tanalararo hujum chuqurligi 500 soatdan keyin 2% H₂SO₄ da 70 daraja (µm) da | 2000 soatdan keyin payvandning yaxlitligi |
|---|---|---|---|---|
| Tez sovutish (-payvandlangan, yupqa devor 1,0 mm) | 0.5 | 2 | 8 | Buzilmagan |
| Standart sovutish (-payvandlangan, 1,5 mm devor) | 2 | 4 | 22 | Buzilmagan, mayda don chegarasi bilan ishlangan |
| Bir nechta o'tish (bir xil bo'g'inda 2 payvand choki, 2,0 mm devor) | 6 | 8 | 65 | Bir oz don-yer yuzasiga tushadi |
| Sekin sovutish (tozalash gazining etarli emasligi, 1,5 mm devor) | 10 | 12 | 140 | Muhim intergranular yorilish, 30% devor ta'sirlangan |
| Payvand chokidan keyingi-stressni kamaytirish (500 daraja, 2 soat) | 120 (jami) | 18 | 280 | Jiddiy, payvand chokining ajralishi kuzatildi |
| Eritma tavlangan (1050 daraja, payvandlashdan keyin suvni o'chirish) | 0 (qayta kristallangan) | <1 | 5 | Buzilmagan |
Muhim xulosa shundan iboratki, devor qalinligi 1,5 mm va bir martalik TIG payvandlash-payvandlangan 316 g'ilofli trubka (500-700 daraja oralig'ida taxminan 2 daqiqa yig'ilgan vaqt) 4-5% DOS hosil qiladi, bu esa 5 soatdan so'ng o'lchab bo'ladigan suyultiriladigan kislota00 sulfat ta'sirini keltirib chiqarish uchun etarli. Og'irroq devor quvurlari (2,0 mm va undan yuqori) yoki ko'p o'tishli payvandlar uzoqroq termal ta'sirga ega bo'ladi va sezilarli darajada sezgir bo'ladi. Payvand chokidan keyingi kuchlanishni 500 graduslik-bartaraf qilish - ba'zida qoldiq kuchlanishlarni kamaytirish uchun belgilangan - karbid yog'inlari oralig'ida ko'proq vaqt qo'shib, beixtiyor qo'shimcha sezgirlikni keltirib chiqaradi.
Pichoq{0}}Suyultirilgan kislota xizmatida 316 ta payvandga tutashgan chiziq hujumi
Suyultirilgan H₂SO₄ ta'sirida payvandlangan 316 ta g'ilofda kuzatilgan donalararo korroziyaning ayniqsa agressiv shakli pichoq-chiziq hujumi (KLA) hisoblanadi. Ushbu lokal korroziya payvand chokining birlashma chizig'iga bevosita ulashgan tor diapazonda (kengligi 50–200 mkm) sodir bo'ladi, bu erda payvandlash paytida harorat xrom karbidlarini eritib yuborish uchun etarlicha yuqori, lekin sovutish paytida qaytadan yog'ingarchilik qilish uchun etarlicha past bo'lgan. Natijada xromning haddan tashqari kamayishi (8-10% Cr) bo'lib, u afzal ko'ra korroziyaga uchraydi va payvand chokiga parallel ravishda tarqaladigan chuqur truba hosil qiladi.
3% H₂SO₄ 60 gradusda 316 ta payvandlangan kuponning boshqariladigan immersion sinovlari shuni ko'rsatdi:
Asosiy metall (payvand chokidan 10 mm): Umumiy korroziya darajasi 0,03 mm/yil
Payvandlash HAZ (eritish chizig'idan 1-2 mm): Intergranular hujum 0,12 mm / yil (penetratsiya tezligi)
Pichoq{0}}chiziq zonasi (fusion liniyasidan 50–200 mkm): Chuqurlash tezligi 0,45 mm/yil, truba chuqurligi 200 soatdan keyin 90 mkm
1,5 mm qalinlikdagi g'ilof uchun yiliga 0,45 mm chuqurlashtirilgan KLA yivi taxminan 3,3 yil ichida devorni teshib qo'yadi. Amalda, nosozliklar tezroq sodir bo'ladi, chunki truba stressni kontsentrator sifatida ishlaydi va termal aylanish yoki tebranish truba uchidan yorilishga olib keladi.
Intergranular hujum uchun kislota kontsentratsiyasi va harorat chegaralari
Oltingugurt kislotasida sensibilizatsiyalangan 316 qobiqdagi granulalararo korroziyaning zo'ravonligi kislota konsentratsiyasi va haroratga kuchli bog'liq. DOS 8% bo'lgan namunalar bo'yicha sinovlar (2,0 mm devor trubkasidagi ko'p o'tishli payvandning vakili) 500 soat davomida har xil haroratlarda turli H₂SO₄ konsentrasiyalariga ta'sir qildi va donalararo hujum chuqurligi o'lchandi.
| H₂SO₄ konsentratsiyasi (%) | Harorat (daraja) | Tanalararo hujum chuqurligi (µm) | Korroziya morfologiyasi |
|---|---|---|---|
| 0.5 | 50 | 12 | Yumshoq don chegarasi bo'yalgan |
| 0.5 | 80 | 35 | Sayoz intergranular |
| 1 | 50 | 35 | Donalararo, bir xil |
| 1 | 80 | 110 | Chuqur intergranular, don tushishi |
| 2 | 50 | 45 | Donalararo |
| 2 | 80 | 140 | Qattiq, yorilish |
| 5 | 50 | 25 (kamaygan) | Umumiy + donalararo aralash |
| 5 | 80 | 60 | Aralash rejim |
| 10 | 50 | 8 (keyingi kamayadi) | Bir xil umumiy korroziya |
Sensibilizatsiyalangan 316 ning donalararo korroziyasi uchun eng agressiv muhit 70-80 darajada suyultirilgan H₂SO₄ (1-2%) hisoblanadi. Kislotalarning yuqori konsentratsiyasi (5% dan yuqori) korroziya mexanizmini bir xil (umumiy) hujumga aylantiradi, bu esa stressni to'plamasligi sababli kamroq zarar keltiradi. Pastroq haroratlar (50 darajadan past) hujum tezligini 5-10 marta kamaytiradi. 1-2% H₂SO₄, 70-80 daraja diapazondan tashqarida bo'lgan ilovalar uchun sezgirlangan 316 o'lchanadigan DOSga qaramay, etarli darajada ishlashi mumkin.
Metallni pardozlash va kimyoviy ishlov berishdan dala nosozligi misollari
Suyultirilgan sulfat kislota xizmatida 316 ta zanglamaydigan po'latdan yasalgan qoplamali elektr isitish quvurlari ishlamay qolganda, 74 ta nosozlikning 52 tasida (70%) payvandlash bilan bog'liq{1}}granulyar korroziya aniqlangan. Uchta vakillik holati namunani ko'rsatadi:
1-holat – Metall tuzlash vannasi (2% H₂SO₄, 75 daraja, intervalgacha ishlash). Payvandlangan so'nggi qopqoqli isitgich 14 oydan keyin ishlamay qoldi. Tekshiruv 1,5 mm devorda 0,8 mm chuqurlikdagi chuqurchaga ega bo'lgan so'nggi qopqoq payvandida KLA ko'rsatdi. Payvand choki ikki marta o‘tkazilib,-payvandlangandan keyin issiqlik bilan ishlov berilmagan. Isitgichlarni bir martalik-oʻtish, tez sovutadigan-payvandlash va eritma{13}}tavlangan quvurlar bilan almashtirish 36 oy davom etdi.
2-holat – Tutun gazini oltingugurtdan tozalash skrubber isitgichi (1% H₂SO₄, 65 daraja, uzluksiz). Flanjli payvandlar 22 oydan keyin granulalararo yorilish tufayli muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Gardish payvandlangandan keyin-500 gradusda stressdan xalos bo'lgan - bu 316 ni beixtiyor sezgir qilib qo'ygan bosimli idishlar uchun standart amaliyotdir. Payvand chokidan keyingi kuchlanishni bartaraf etish-siz va 316L (0,02% C) dan foydalangan holda ishlab chiqarilgan almashtiriladigan isitgichlar zarralararo korroziyani ko'rsatmadi.
3-holat – Kimyoviy tankerni isitish batareyalari (3% H₂SO₄, 80 daraja, partiyaning ishlashi). Payvandlangan trubka bo'g'inlari 9 oydan keyin HAZda to'liq ajralish natijasida muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Quvur standart 316 (0,06% C) bo'lib, og'ir{8}}2,5 mm devorga ega bo'lib, bir nechta payvand choklarini talab qiladi. 2,0 mm devor va bir martalik, yuqori tezlikda-orbital payvandlash bilan 316L ga o‘tish xizmat muddatini 60 oydan ortiq uzaytirdi.
Suyultirilgan sulfat kislota xizmati uchun spetsifikatsiya tili
0,5% dan 5% gacha bo'lgan konsentratsiyali va 50 darajadan yuqori haroratlarda suyultirilgan H₂SO₄ xizmati uchun 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qoplamali elektr isitish quvurlarini sotib olayotganda muhandislar quyidagi payvandlash va materiallar talablarini o'z ichiga olishi kerak. Sensibilizatsiya tendentsiyasini kamaytirish uchun maksimal uglerod miqdori 316 (0,08% C) o'rniga 0,03% bo'lgan 316L (UNS S31603) ni belgilang. Barcha choklarni iloji boricha tez sovutish (oldindan qizdirish yo'q, gaz oqimining etarli darajada bo'lishi) bilan bir martalik avtogen TIG payvandlash yordamida amalga oshirilishini talab qiling. Devor qalinligi 2,5 mm dan past bo'lgan g'iloflarda ko'p{13}}payvand choklariga ruxsat berilmaydi. Agar ichki isitish elementi hali o'rnatilmagan bo'lsa, so'nggi yig'ilishdan oldin bajarilishi kerak bo'lgan 1050 gradusda eritmani to'liq tozalash va suvni o'chirishdan boshqa-har qanday turdagi payvand chokidan keyin issiqlik bilan ishlov berish, jumladan, 400–600 daraja kuchlanishni bartaraf etish taqiqlanadi. ASTM A262 Practice E (Strauss testi) bo'yicha har bir payvand chokidan (yoki bir xil diametrli va devor qalinligidagi namunaviy trubadan) olingan kupon 72 soatdan keyin maksimal qabul qilinadigan donalararo korroziya chuqurligi 30 mkm bo'lgan sinovdan o'tkazilishini talab qilish orqali payvand sifatini tekshiring. H₂SO₄ kontsentratsiyasi 1-2% va harorat 70-80 daraja bo'lgan muhim ilovalar uchun molibden va nikel miqdori yuqori bo'lgan 904L (UNS N08904) yoki qotishma 20 (UNS N08020) ga oshirishni o'ylab ko'ring va kislotalilik va zarralar orasidagi korroziya sezuvchanligiga qarshilik ko'rsatadi. Payvand choki sezgirligini suyultirilgan sulfat kislota xizmatiga xos dizayn parametri sifatida ko'rib chiqish orqali (umumiy maqsadli zanglamaydigan po'latdan payvandlash amaliyotiga-tayanmasdan, muhandislar payvandlangan ostenitik zanglamaydigan po'lat uchun eng tajovuzkor muhitlardan birida isitgichning ishlash muddatini bir necha oydan yillargacha uzaytirishi mumkin.
