Intergranulær korrosjonssvikt betyr at 316 austenittisk rustfritt stål gjennomgår sensibilisering under sveising eller langvarig-oppvarming med høy-temperatur. Kromkarbid utfelles kontinuerlig langs metallkorngrenser, noe som resulterer i alvorlig kromutarming ved korngrensesoner. Korngrenseområdet mister evnen til å danne en fullstendig anti-passiv korrosjonsfilm og blir anodeområdet til en mikro-galvanisk celle. Under erosjon av korrosivt medium blir korngrensene fortrinnsvis oppløst og etset, bindekraften mellom metallkorn forsvinner, og rørveggen lider av intergranulær penetrasjon og pulveriseringslekkasje. Denne feilen oppstår for det meste i sveisevarme-berørte soner og rørledningsseksjoner som arbeider i sensibiliseringstemperaturområdet i lang tid.
1. Sensibilisering og intergranulær korrosjonsutviklingsmekanisme
Når rustfritt stål holder seg innenfor temperaturintervallet på 450~850 grader, diffunderer karbonatomer inne i matrisen til korngrensene og kombineres med krom for å generere Cr₂₃C6 kromkarbidutfelling. Siden kromdiffusjonshastigheten er langt lavere enn karbon, synker krominnholdet nær korngrensene kraftig under den kritiske verdien som kreves for passiveringsfilmdannelse. Korngrenseområder blir elektrokjemisk aktive og korroderer fortrinnsvis i ledende medium. Korrosjon eroderer gradvis langs korngrensenettverket, noe som til slutt fører til at materialet mister intergranulær kohesjon, med intakte korn som faller av i pulverform. I motsetning til transgranulær spenningskorrosjon drevet av strekkkraft, utvikles denne skaden utelukkende langs krystallgrenser uten obligatoriske strekkspenningsforhold.
2. Typiske posisjoner utsatt for intergranulær korrosjonsskade
Sveisesømmer og tilstøtende varme-påvirkede soner som uunngåelig passerer gjennom sensibiliseringstemperaturen under sveising;
Rørseksjoner pakket inn av elektriske sporingsbelter og holdt ved konstant sensibiliseringstemperatur i flere måneder;
Flensstumpsveiserøtter med langsom avkjølingshastighet og forlenget sensibiliseringstid;
Reparasjonssveising og sekundære sveisede områder med gjentatt termisk sykling og overlagring av sensibiliseringseffekt;
Rørledningsdøde ben med statisk medium som fører til lokal middels konsentrasjon og intensivert korngrenseetsing.
3. Kjerneinduserende faktorer som akselererer intergranulær korrosjonssvikt
Bruker vanlig 316 rustfritt stål med høyt karboninnhold uten lav-karbonoptimalisering eller stabilisert kvalitet;
Sveiseprosessen mangler raske avkjølingstiltak, noe som gjør at den varme-berørte sonen forblir i sensibiliseringstemperaturområdet for lenge;
Ekstern oppvarmingstemperatur er fastsatt innenfor sensibiliseringsintervallet for lang- uavbrutt drift;
Ingen etter-sveiseløsningsglødingsbehandling for å løse opp utfelt kromkarbid og gjenopprette kromuniformitet;
Prosessmedium inneholder syre- og halogenioner, som i stor grad forbedrer etsningshastigheten for krom-fattige korngrenser.
4. Full-Tekniske tiltak for koblingsforebygging og kontroll
① Velg fortrinnsvis lav-karbon 316L eller niob-stabilisert rustfritt stålmateriale under materialanskaffelse
Reduser innholdet av karbonelementer fundamentalt for å begrense karbidutfelling.
② Optimaliser sveiseprosessen for å ta i bruk liten varmetilførsel og tvungen rask avkjøling etter sveising
Forkort varigheten arbeidsstykket forblir i sensibiliseringstemperatursonen.
③ Utfør total oppløsningsvarmebehandling for viktige sveisede komponenter for å homogenisere kromfordelingen
Eliminer sensibilisert mikrostruktur og eliminer kromutarming av korngrenser.
④ Juster temperaturparametere for elektrisk sporing for å unngå-langvarig konstant temperatur innenfor 450~850 grader
Kutt av den termiske tilstanden som kreves for sensibiliseringsreaksjon.
⑤ Gjennomfør periodisk metallografisk inspeksjon og elektrokjemisk intergranulær korrosjonstesting på sveisede deler
Sil ut sensibiliserte rørdeler før det oppstår makroskopiske korrosjonsskader.
5. Forebyggende effekt sammenligningstabell
表格
| Materiale og sveiseprosessmodus | Intergranulær korrosjonsrisiko | Søknadsforslag |
|---|---|---|
| Høy-karbon 316 grunnmateriale + langsom sveisekjøling + ingen etter-sveisevarmebehandling | Åpenbar korngrensekorrosjon og lokal perforering vises i middels brukssyklus | Bytt ut med 316L rørdeler og implementer løsningsgløding for sveisede skjøter |
| Lav-karbon/stabilisert materiale + standardisert lav-varme-sveising + målrettet løsningsbehandling | Undertrykk effektivt karbidutfelling og selektiv etsing av korngrenser | Standard materiale og sveisespesifikasjoner for anti-intergranulære-korrosjonsrørledninger i rustfritt stål |
| Streng inspeksjon av innkommende materialkomponent + full-prosesstemperaturfeltkontroll + årlig prøveverifisering av korrosjonsytelse | Ekstremt lav korngrense avskalling og penetreringslekkasje skjult fare | Foretrukket ordning for kjemisk etsende medium varme rørledning sveiseteknikk |
Konklusjon
Intergranulær korrosjon av 316 varmerør i rustfritt stål er forårsaket av termisk sensibilisering som fører til korngrense krommangel, som utløser fortrinnsvis elektrokjemisk oppløsning langs krystallgrenser. Kjerneforebyggende midler inkluderer optimalisering av materialkvalitet for å redusere karboninnholdet, regulering av termisk innmating og kjølehastighet for sveising, utførelse av varmebehandling etter-sveiseløsning, unngå langvarig-sensibiliseringstemperatur og styrking av regelmessig gjenkjenning av materialytelse. Hele-prosessen lukket-sløyfestyring av valg av råmateriale, feltsveisekonstruksjon og driftstemperaturkontroll kan forhindre pulverisering av rørledninger og lekkasjeulykker forårsaket av intergranulær korrosjon av varmerør.
