Intergranulær korrosjonsbruddbrudd refererer til titanrørsveising og høy-temperaturvarmebehandling som fører til segregering av legeringselementer langs korngrensene og utfelling av sprø intermetalliske faser. Korngrenseområdet blir elektrokjemisk aktivt med mye høyere korrosjonsfølsomhet enn kornets indre. Under korrosiv medium erosjon utvikler korrosjon seg fortrinnsvis langs korngrensene for å danne kontinuerlige korrosjonskanaler. Bindekraften mellom metallkrystallkorn er fullstendig tapt, materialet mister makroskopisk duktilitet, og sprø spaltningsbrudd oppstår under lett indre trykk eller ytre vibrasjoner uten åpenbar plastisk deformasjon. Denne feilen oppstår for det meste i sveisede titanvarmerørledninger som opererer i sure og halogenholdige-korrosive miljøer.
1. Korngrensefaseutfelling og intergranulær korrosjonsekspansjonsmekanisme
Under termisk sveisesyklus gjennomgår titanmateriale rask oppvarming og bråkjøling. Urenhetselementer som jern, karbon og nitrogen samles ved korngrensene for å danne sprø segregeringslag. Elektrodepotensialet til korngrensene er lavere enn for kornmatrisen, og danner mange små mikro-primærbatterier spontant i elektrolyttmedium. Korrosjon løser kontinuerlig opp korngrensefasen, og avskjærer den intergranulære forbindelsen. Forskjellig fra jevn korrosjon som forbruker hele rørveggen jevnt, invaderer intergranulær korrosjon langs krystallgrensenettverket inne i materialet. Den ytre overflaten av røret viser ingen tydelig tynning, men det indre har dannet et gjennomtrengende sprekknettverk, som er ekstremt skjult og utsatt for plutselig sprøbrudd.
2. Typiske posisjoner utsatt for intergranulær korrosjonsskade
Sveisesømmer og sveisevarme-berørte soner som er utsatt for høy-temperatursveisetermisk syklus;
Rørseksjoner med feil etter-sveisevarmebehandling som fører til unormal metallografisk struktur;
Bøyningsdannende områder med alvorlig kornforvrengning og segregering av korngrenseelementer;
Lokale overopphetingsdeler forårsaket av ujevn oppvarming under drift av utstyret;
Langsiktige nedsenkingsområder hvor korrosivt medium kontinuerlig samler seg og kommer i kontakt med rørveggen.
3. Kjerneinduserende faktorer som akselererer intergranulær korrosjonssvikt
Sveisefyllmateriale er feil, og introduserer urenheter som forverrer korngrenseutfelling;
Sveiseoperasjonen mangler inertgassskjerming, noe som resulterer i oksygen- og nitrogenforurensning av sveisemetallet;
Parametere for etter-sveiseglødningsprosess er urimelige, og klarer ikke å homogenisere den metallografiske strukturen;
Prosessmedium inneholder fluor, klorid og andre korrosive ioner som aktiverer korngrensekorrosjon;
Råmateriale av titanplate har for høyt innhold av urenheter, med iboende dårlig intergranulær korrosjonsmotstand.
4. Full-Tekniske tiltak for koblingsforebygging og kontroll
① Velg grunnmateriale med høy-renhet og matchet dedikert titansveisetråd med lavt innhold av urenheter
Kontroller råvaresammensetningen for å redusere kilden til korngrensesegregeringselementer.
② Implementer full-argon-skjerming for sveising av for- og baksider under sveisekonstruksjon
Forhindre at smeltet metall ved høye- temperaturer blir forurenset av luftoksygen og nitrogen.
③ Utfør standardisert etter-avlastning av sveisespenning og homogeniseringsgløding varmebehandling
Eliminer ujevn fordeling av korngrenseelementer og gjenopprett ensartet metallografisk struktur.
④ Kontroller strengt korrosive ionekonsentrasjoner i transportmediet og tilsett passende korrosjonsinhibitorer
Undertrykk den elektrokjemiske reaksjonens drivkraft til intergranulær korrosjon.
⑤ Utfør metallografisk inspeksjon og ultralydfeildeteksjon på viktige sveiseskjøter etter sveising og regelmessig vedlikehold
Sil ut tidlige intergranulære korrosjonssprekker før bruddsvikt.
5. Forebyggende effekt sammenligningstabell
表格
| Sveise- og varmebehandlingsmodus | Intergranulær korrosjonsrisiko | Søknadsforslag |
|---|---|---|
| Ingen argonbeskyttelse på baksiden + manglende stolpe-sveiseglødning + urene sveisetilsetninger | Kontinuerlig intergranulær korrosjonspenetrasjon og sprø brudd oppstår i middels-drift | Gjen-kutte defekte sveiser og implementer standardiserte skjermings- og varmebehandlingsprosedyrer |
| Dobbelt-sidig inertgassskjerming + normalisert glødebehandling + kvalifisert sveisetilpasning | Hemmer effektivt korngrense sprø faseutfelling og intergranulær korrosjonsekspansjon | Standard sveisekonstruksjonsspesifikasjoner for trykk-oppvarmingsrørledninger i titan |
| Ultra-litanbasismateriale med lav urenhet + sann-middels ioneovervåking + årlig sveisemetallografisk prøvetaking | Ekstremt lav skjult fare for intergranulær spaltningsbrudd og plutselig middels lekkasje | Foretrukket opplegg for høy-korrosjonsarbeidstilstand titan anti-korrosjonsprosjekter for varmerørnettverk |
Konklusjon
Intergranulær korrosjon av titanvarmerør utløses av segregering av korngrenseelementer og urenhetsfaseutfelling forårsaket av termisk sveisepåvirkning, noe som fører til preferansekorrosjon langs krystallgrenser og tap av intergranulær bindekraft, som til slutt forårsaker sprø brudd. Kjerneforebyggende tiltak inkluderer optimalisering av valg av råmateriale og sveisemateriale, forbedring av beskyttelseskvaliteten for sveisegass, fullføring av varmebehandling etter-sveising for å homogenisere mikrostruktur, regulering av middels korrosiv sammensetning og styrking av ikke-destruktiv sveisetesting. Hele-prosessen lukket-sløyfestyring av inspeksjon av innkommende råmateriale, feltsveisekonstruksjon og aksept av varmebehandling etter-prosessen kan unngå sprø brudd i rørledningen og sikkerhetsulykker forårsaket av intergranulær korrosjon av trykkrørledninger i titan.
