Sveising er en viktig prosesseringsprosedyre for produksjon av buntet, bøyd og flenskoblet 316 rustfritt stål varmerør. Under den termiske sveisesyklusen med høy-temperatur vil sveisesonen og dens tilstøtende varme-sone oppleve raske oppvarmings- og avkjølingsprosesser. Når temperaturen holder seg innenfor sensibiliseringstemperaturområdet på 450 grader til 850 grader i en viss periode, utfelles kromkarbid kontinuerlig langs korngrensene, noe som fører til lokal kromutarming ved korngrensene. Det krom-fattige området kan ikke danne en fullstendig og stabil kromrik-passiv film, som blir en anoderegion som er mottakelig for fortrinnsrett oppløsning i kloridholdig-, høy-temperatur eller sure medier, og til slutt utløser intergranulær korrosjon. Alvorlig intergranulær korrosjon vil føre til at varmerøret mister intergranulær bindekraft, noe som resulterer i sprø lekkasje eller til og med fragmentering under små ytre påkjenninger. Mange produsenter fokuserer kun på sveiseutseende og tetningsytelse, mens de ignorerer termisk sensibiliseringskontroll og etter{15}}sveisestabiliseringsbehandling, noe som gjør sveisede skjøter til de hyppigste feilposisjonene for varmerør i tøffe korrosive miljøer. Derfor er standardisert sveiseprosesskontroll og anti-sensibiliseringsbehandling kritiske tekniske midler for å unngå intergranulær korrosjon av sveisede varmerør.
Formasjonsmekanismen for intergranulær korrosjon ligger i ubalansen i kromelementfordelingen forårsaket av termisk sveisesensibilisering. Ved høye sensibiliseringstemperaturer diffunderer karbonatomer i rustfritt stål raskt til korngrensene og kombineres med krom for å danne kromkarbidutfellinger. Siden diffusjonshastigheten til krom inne i korn er langt lavere enn for karbon, kan ikke korngrenseområdet i tide supplere forbrukt krom, og danne smale krom-utarmede soner. I korrosive elektrolyttmiljøer er potensialet for krom-dårlige korngrenser mye lavere enn for korninteriør, og danner utallige mikrogalvaniske celler. Korngrenser oppløses kontinuerlig langs krystallnettverket, noe som fører til usynlig penetreringskorrosjon inne i materialet, som ikke lett kan finnes gjennom konvensjonell visuell inspeksjon. Når det er utsatt for termisk syklus, vibrasjon eller trykkbelastning, vil varmerøret plutselig sprekke og lekke ved den sensibiliserte sveisevarmen-berørte sonen. Sammenlignet med vanlig gropkorrosjon har intergranulær korrosjon sterkere skjul og høyere sikkerhetsrisiko.
Denne studien presenterer fire systematiske kontrolltiltak for å begrense intergranulær korrosjon av sveisede 316 rustfrie varmerør. Velg først fortrinnsvis lav-karbon 316L rustfritt stål basemateriale og matchende sveisefylltråd. Karboninnholdet til 316L er strengt kontrollert under 0,03%, noe som kraftig reduserer utfellingsdrivkraften til kromkarbid under termiske sveisesykluser og svekker fundamentalt tendensen til intergranulær sensibilisering. For varmerør som må bruke konvensjonelt 316 rustfritt stål, må sveiseprosessen strengt forkorte oppholdstiden i sensibiliseringstemperaturområdet. Unngå flerlags gjentatt sveising og sakte nedkjøling av sveiser. ta i bruk argon-skjermet wolframbuesveising med liten strøm, høy sveisehastighet for å begrense bredden på den varme{11}}berørte sonen og redusere sensibiliseringsområdet. Argonbeskyttelse på baksiden er obligatorisk for å forhindre oksidasjon av sveiserot og kromutarming forårsaket av luftoksidasjon med høy-temperatur.
For det andre, implementer varmebehandling etter-sveiseløsning for å eliminere sensibilisert mikrostruktur. Etter sveising, varm opp hele arbeidsstykket til varmerøret til 1050 grader –1100 grader for tilstrekkelig varmekonservering, og utfør deretter rask vannkjøling. Høy-oppløsningsbehandling kan løse utfelt kromkarbid fullstendig tilbake i austenittmatrisen og realisere jevn omfordeling av kromelementer innenfor korn og korngrenser, og eliminere krom-utarmede soner fullstendig. For varmerør i store-størrelser som ikke kan varmebehandles integrert, skal lokal behandling med høy-temperaturløsning utføres på sveiseskjøter for å gjenopprette den jevne korrosjonsmotstanden til den varme{10}}påvirkede sonen.
For det tredje, optimaliser sveisestrukturdesign for å redusere lokal termisk akkumulering. Unngå tett parallell sveiselayout og kontinuerlige lange sveisesømmer; ordne sveisesekvensen på en rimelig måte for å forhindre overlappende termiske sykluser som fører til gjentatt sensibilisering av det samme området. Reduser sveisearmeringshøyden og unngå spenningskonsentrasjon ved sveiseovergangsposisjoner, fordi strekkspenning vil akselerere ekspansjonshastigheten til intergranulære korrosjonssprekker. Etter sveising, fjern grundig sveisesprut, oksidbelegg og røyksmuss på overflaten av sveisesømmer og varme-påvirkede soner ved ultralydrensing og mekanisk polering, ellers vil overflatedefekter indusere lokal korrosjon og utvide seg langs sensibiliserte korngrenser.
For det fjerde, styrk etter-passivering av sveisebeising og regelmessig metallografisk inspeksjon. Sveiseområdet må behandles med integrert beising og passivering for å fjerne oksidasjonslag med høye-temperaturer og reparere skadede passive filmer ved sveiseskjøter, for å hindre kloridioner i å invadere krom-utarmede korngrenser fra overflatedefekter. Prøv regelmessig sveisede arbeidsstykker for metallografisk mikrostrukturdeteksjon og intergranulære korrosjonsfølsomhetstester for å verifisere om sveiseprosessen og varmebehandlingsprosessen effektivt eliminerer sensibilisering. For varmerør som brukes i høye-temperaturrike klorid-miljøer, skal prøvetakingsinspeksjonsfrekvensen økes for å unngå at batchsensibiliserte arbeidsstykker tas i bruk.
Feltsporingsdata viser at 316L varmerør med optimert sveiseteknologi og løsningsbehandling ikke har intergranulær korrosjonssvikt etter lang-drift i verksteder som inneholder klorid med høy-temperatur-. Derimot lider konvensjonelle 316 varmerør uten anti-sensibiliseringskontroll intergranulær lekkasje ved sveiseskjøter innen 5–9 års bruk. Som konklusjon: lavt-valg av karbonmateriale, høy-effektiv standardisert sveiseteknologi, varmebehandling etter-sveiseløsning og streng overflatebeskyttende-korrosjonsbehandling kan grundig undertrykke-indusert intergranulær korrosjon. Disse anti--sveise-sensibiliseringsspesifikasjonene eliminerer den skjulte faren for sprø svikt ved sveisede skjøter, og garanterer den langsiktige strukturelle integriteten til 316 varmerør i rustfritt stål i høye-korrosive industrielle miljøer.
