Kaldbøying, stempling, flating og andre kaldformingsprosesser er mye brukt i produksjonen av 316 varmerør i rustfritt stål for å møte komplekse krav til rørledningsoppsett. Alvorlig plastisk deformasjon under kaldbearbeiding vil gi høy gjenværende strekkspenning inne i rørmatrisen, spesielt konsentrert om bøyde buer, deformerte overgangssoner og fastklemte formingsposisjoner. Når disse belastede komponentene tas i bruk i klorid-inneholdende høy-temperaturmedier, skaper koblingseffekten av strekkrestspenning, kloridioner og høy temperatur nødvendige forhold for spenningskorrosjonssprekker (SCC). Mikrosprekker spirer ved korngrenser og utvider seg raskt under syklisk termisk belastning, noe som til slutt fører til sprø brudd på varmerør uten åpenbar plastisk deformasjon. Mange plutselige rørbruddsulykker med kalde-behandlede varmerør er ikke forårsaket av middels korrosjon eller materialdefekter, men uavlastet restspenning. Implementering av standardisert de-stressgløding for kald-formede arbeidsstykker kan effektivt frigjøre restspenninger og i stor grad forbedre anti-SCC-ytelsen til varmerør under tøffe arbeidsforhold.
Av-stressgløding for kaldt-bearbeidet 316 rustfritt stål har som mål å eliminere gitterforvrengning forårsaket av plastisk deformasjon og redusere gjenværende strekkspenning til et trygt område gjennom moderat oppvarming og varmekonservering uten å indusere materialsensibilisering. Prosessen må unngå temperaturintervallet på 450 grader til 850 grader der kromkarbid lett utfelles; ellers vil korngrense-kromutarming oppstå og utløse intergranulær korrosjon. To mainstream de-stressprosesser brukes vanligvis: lav-temperatur spenningsavlastning og høy-oppløsningsgløding. Lav-temperaturgløding er egnet for lett deformerte varmerør, som frigjør mesteparten av restspenningen samtidig som de originale mekaniske egenskapene holdes uendret. Alvorlige kaldformende deler krever full løsningsgløding, som ikke bare eliminerer restspenning fullstendig, men også gjenoppretter den jevne austenittstrukturen til rustfritt stål, samtidig som man unngår både SCC og intergranulær korrosjonsrisiko. Feil oppvarmingstemperatur, utilstrekkelig holdetid og ujevnt ovnstemperaturfelt vil resultere i ufullstendig stressavlastning eller materialsensibilisering, og etterlater doble skjulte korrosjonsfarer.
Tabell 1 Klassifisering av kalddeformasjonsgrad, de-spenningsglødingsprosessparametre og korrosjonsrisikokontrolleffekter
表格
| Kalddeformasjonsgrad | Deformasjonsfunksjon | Utglødningstemperatur | Holdetid | Kjølemetode | Reststressnivå | SCC risiko |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Liten deformasjon | Bøyedeformasjon Mindre enn eller lik 15 % | 300–400 grader | 1,5 min pr mm veggtykkelse | Ovnskjøling til 200 grader deretter luftkjøling | Lav | Veldig lav |
| Moderat deformasjon | Bøyedeformasjon 15 %–30 % | 900–950 grader | 2 min per mm veggtykkelse | Rask tvungen luftkjøling | Veldig lav | Ubetydelig |
| Alvorlig deformasjon | Stempling, gjentatt bøyning, deformasjon＞30 % | 1050–1100 grader | 2,5 min pr mm veggtykkelse | Vannslukking | Nesten eliminert | Eliminert |
| Sveis + Kaldformingskompositt | Deformasjon pluss sveisevarmetilførsel | Full løsning gløding | 3 min per mm veggtykkelse | Rask vannkjøling | Minimum | Ekstremt lav |
Bedrifter må klassifisere varmerør i henhold til kaldformingsdeformasjonshastighet før varmebehandling, og strengt implementere matchede glødeprosedyrer i stedet for å ta i bruk enhetlige empiriske parametere. Varmeovner må kalibreres regelmessig for å sikre temperaturavviket innenfor ±10 grader for å hindre lokal overoppheting eller underoppheting. Arbeidsstykker skal plasseres løst inne i ovnen for å sikre full varmesirkulasjon og jevn temperaturøkning for hver rørkomponent. Etter av-stressbehandling, skal prøvetakingsinspeksjon utføres med røntgenrestspenningstester for å verifisere stressavlastningseffekten; arbeidsstykker med ukvalifisert restspenning trenger sekundær glødebehandling. Alle varmebehandlingsregistreringer inkludert ovnstemperaturkurve, deformasjonsgrad for rå arbeidsstykker, batchnummer og inspektørsignatur skal være bundet til produktsporbarhetskoden for permanent arkivering. I tillegg bør kaldformingsprosesser optimaliseres på forhånd for å unngå overdreven en-deformasjon, noe som kan redusere stressavlastningsvansker og redusere risikoen for lokal materialytelsesforringelse.
Standardisert de-stressgløding eliminerer nøkkelen til spenningskorrosjonssprekker ved produksjonskilden. Kombinert med termisk sveiseinngangskontroll, høy-temperatur middels parameterbegrensning og online spenningsovervåking, konstruerer den et komplett anti-SCC teknisk forsvarssystem for kald-formede 316 varmerør i rustfritt stål. Effektiv restspenningsreduksjon forlenger ikke bare levetiden til oppvarmingsutstyr i kloridmiljøer med høye-temperaturer, men unngår også katastrofale sikkerhetsulykker med sprø brudd, og oppnår stabil og pålitelig langsiktig-drift av industrielle varmesystemer.
