Sveising er en viktig formingsprosess for å sette sammen 316 varmerør i rustfritt stål til ulike industrielle varmeenheter. Under høy-temperatursveising vil sveisesømmen og dens tilstøtende varme-berørte sone oppleve rask oppvarming og ujevn avkjøling. Når temperaturen holder seg innenfor sensibiliseringsområdet på 450 grader til 850 grader i en viss periode, utfelles kromkarbid kontinuerlig langs materialets korngrenser. Dette fenomenet fører til lokal kromutarming ved korngrensene, noe som ødelegger kontinuiteten til den passive overflatefilmen. Når de er utsatt for kloridholdige-, sure eller fuktige etsende medier, vil de krommangelfulle korngrensene bli foretrukne korrosjonskanaler, noe som resulterer i intergranulær korrosjon som sprer seg innover langs korngrensene. Slik skjult korrosjon kan ikke oppdages ved konvensjonell utseendeinspeksjon og vil til slutt forårsake rørsprekker og penetreringslekkasje. Mange produsenter ignorerer risikoen for sveisesensibilisering og tar i bruk tilfeldige sveise- og kjølemetoder, noe som fører til hyppige tidlige feil på sveisede varmerør. Derfor er standardisert sveiseparameterkontroll og rimelig etter{14}}sveisevarmebehandling nødvendig for å begrense intergranulær korrosjon og beholde den iboende anti{15}}korrosjonsytelsen til 316 varmerør i rustfritt stål.
Grunnårsaken til intergranulær korrosjon ligger i kromkarbidutfelling indusert av termiske sveisesykluser. Under sveising oppvarmes grunnmaterialet nær sveisen til en høy temperatur over 1000 grader, krom er fullstendig oppløst i austenittmatrisen for å danne en jevn fast løsning. Hvis kjølehastigheten er for lav etter sveising, vil materialet forbli i sensibiliseringstemperatursonen i lang tid. Overskytende karbonatomer kombineres med krom for å danne kromkarbid og utfelles ved korngrenser, som forbruker kromelementer nær korngrenser. Som et resultat er krominnholdet ved korngrensene for lavt til å danne en tett passiv film. I korrosive miljøer dannes mikrogalvaniske celler mellom korngrenser og korninteriør, og utløser kontinuerlig anodisk oppløsning langs korngrensene og forårsaker irreversibel intergranulær korrosjonsskade.
Denne studien oppsummerer tre effektive tekniske midler for å unngå-sveising indusert intergranulær korrosjon: optimaliserte sveiseprosessparametere, rask tvungen avkjøling og målrettet varmebehandling etter-sveiseløsning. For det første brukes sveiseparametere med lav varmetilførsel for å forkorte oppholdstiden til den varme-berørte sonen i sensibiliseringstemperaturområdet. Liten strøm, kort sveisetid og smal sveisestreng brukes for å redusere det totale termiske påvirkningsområdet. Intermitterende segmentert sveising erstatter kontinuerlig lang-sveising for å unngå kumulativ varmekonsentrasjon, noe som effektivt begrenser utfellingen av kromkarbid ved korngrensene. I mellomtiden påføres argongassskjerming på både indre og ytre sider av sveisen for å forhindre høy-temperaturoksidasjon og overflatekarburering av sveisemetallet.
For det andre implementeres tvungne hurtigkjølingstiltak umiddelbart etter sveising. Komprimert ren luft eller sirkulerende kjølevann brukes til å kjøle ned sveisen og varme-berørt sone raskt, slik at materialet passerer gjennom 450 grader –850 graders sensibiliseringstemperaturområde på kortest tid. Denne metoden hemmer utfellingen av kromkarbid fra perspektivet til kinetisk reaksjon, som er det mest økonomiske og praktiske anti-sensibiliseringstiltaket som er egnet for-batchbehandling av varmerør på stedet. Imidlertid bør overdreven rask avkjøling unngås for å forhindre gjenværende termisk sveisespenning og kuldesprekkedefekter.
For det tredje er løsningsglødende varmebehandling brukt for oppvarming av rør som brukes under alvorlige korrosive arbeidsforhold. De sveisede komponentene varmes opp til 1050 grader –1100 grader og holdes varme i en viss tid for å fullstendig oppløse det utfelte kromkarbidet tilbake i austenittmatrisen, og bråkjøles deretter raskt til romtemperatur. Denne prosessen gjenoppretter den jevne fordelingen av kromelementer inne i materialet og eliminerer fullstendig den krom-utarmede korngrensestrukturen, og løser fundamentalt den skjulte faren for intergranulær korrosjon.
Metallografisk observasjon og intergranulære korrosjonstestresultater viser at varmerør med lavt varmetilførselssveising og tvungen kjøling ikke har kromkarbidutfelling ved korngrensene etter sveising, og passerer standarden for intergranulær korrosjonsinspeksjon. I motsetning til dette viser prøver med høy varmetilførsel og naturlig langsom avkjøling åpenbar korngrensekorrosjon etter akselerert korrosjonstesting. Feltbruksdata indikerer at standardisert sveise- og varmebehandlingskontroll reduserer den intergranulære korrosjonsfeilraten for sveisede varmerør med mer enn 75 %. Avslutningsvis kan kontroll av sveisevarmetilførsel, akselerere etter-sveisekjøling og utføre løsningsvarmebehandling når det er nødvendig effektivt forhindre intergranulær korrosjon av 316 varmerør i rustfritt stål. Disse prosessspesifikasjonene eliminerer-sveisefremkalte materialsensibiliseringsdefekter, sikrer den strukturelle ensartetheten og anti-korrosjonsstabiliteten til sveisede deler, og gir pålitelig teknisk garanti for lang-sikkerhetsdrift av industrielt sveiset oppvarmingsutstyr.
