Tarpgranulinis korozijos trapus gedimas reiškia, kad 316 nerūdijantis plienas yra suvirinamas arba netinkamai termiškai apdorojamas aukštoje -temperatūroje 450–850 laipsnių jautrinimo temperatūros diapazone. Medžiagoje esantys chromo elementai pirmiausia derinami su anglimi, kad nusodintų chromo -turtingus karbidus išilgai grūdelių ribų, todėl gretimose grūdelių ribos zonose smarkiai sumažėja chromo kiekis. Chromo -trūkumo sritis praranda galimybę sudaryti visišką antikorozinę pasyvią plėvelę ir tampa elektrochemiškai aktyvia anodo sritimi. Esant korozinės terpės erozijai, korozija nuolat plinta išilgai grūdelių ribų, nutraukdama sukibimo jėgą tarp metalo grūdelių. Medžiaga vis dar išlaiko visišką išorinę išvaizdą, tačiau praranda struktūrinį vientisumą, todėl staigus trapus skilimas ir prasiskverbimas prasiskverbia esant darbiniam slėgiui ir išorinei apkrovai. Šis gedimas dažniausiai pasireiškia suvirintose nerūdijančio plieno šildymo vamzdynų vamzdžių dalyse rūgščioje ir chloridinėje aplinkoje.
1. Jautrinimo kritulių ir tarpkristalinės korozijos plitimo mechanizmas
316 nerūdijantis plienas priklauso nuo pakankamo chromo kiekio, kad sukurtų apsauginę chromo oksido pasyvavimo plėvelę. Suvirinimo terminio ciklo metu medžiaga tam tikrą laiką išlieka jautrinimo intervale. Anglies atomai difunduoja iki grūdelių ribų ir nusodina Cr23C6 karbidus. Chromo suvartojimas šalia grūdelių ribos sukelia vietinį chromo trūkumą, todėl susidaro mikro pirminė baterija su nepažeista chromo{4}} grūdėtumo dalimi. Korozija selektyviai ištirpdo grūdų ribos silpnąją zoną ir išsivysto į tinklinį plyšį vamzdžio sienelės viduje. Skirtingai nuo tolygios korozijos, kuri plonina visą sieną, tarpkristalinė korozija prasiskverbia iš paviršiaus į vidų palei kristalų ribas, o išoriniame paviršiuje nėra akivaizdžių medžiagų nuostolių, o defektai labai paslepia.
2. Tipinės padėties, linkusios į tarpkristalinę koroziją
Suvirinimo karščio{0}}veikiamos zonos, kuriose suvirinimo metu patiriamas jautrinimo temperatūros diapazonas;
Vamzdžių segmentai, ilgą laiką šildomi lokaliai išoriniais šilumos šaltiniais 450–850 laipsnių intervalu;
Komponentai, netinkamai apdoroti po{0}}suvirinimo siūlės, todėl metalografinė struktūra priverstinai įjautrinama;
Flanšo šaknų ir alkūnių pereinamieji plotai su dideliu likutiniu suvirinimo įtempimu, pagreitinančiu korozijos vystymąsi;
Statiniai negyvos vamzdynai, kuriuose kaupiasi korozinė terpė ir nuolat atakuoja grūdų ribos defektų vietas.
3. Pagrindiniai veiksniai, skatinantys korozijos gedimą
Suvirinimui naudoti įprastą ne-mažai-anglies kiekį turinčią 316 medžiagą be anglies mažinimo apdorojimo;
Suvirinimo operacija turi per didelį šilumos įvedimą ir lėtą aušinimo greitį, todėl pailgėja jautrumo buvimo laikas;
Po-suvirinimo tirpalo atkaitinimo stabilizavimo apdorojimas praleistas siekiant pašalinti karbido nuosėdas;
Proceso terpėje yra chlorido jonų, organinės rūgšties ir kitų korozinių komponentų, skatinančių grūdelių ribos ištirpimą;
Pačioje žaliavoje yra per daug anglies, todėl labai padidėja karbido kritulių tikimybė.
4. Visos-nuorodų prevencijos ir kontrolės techninės priemonės
① Kaip pagrindo vamzdžio medžiagą teikite pirmenybę mažai{0}}anglies išskiriančiam 316L arba stabilizuoto modifikuoto nerūdijančio plieno
Iš esmės sumažinkite anglies elementų kiekį, kad sulaikytumėte chromo karbido nusodinimą.
② Optimizuokite suvirinimo procesą, kad pritaikytumėte mažą srovę ir greitus suvirinimo parametrus, kad sutrumpintumėte aukštos{0}}temperatūros išlaikymo laiką
Venkite ilgalaikio įjautrinimo kaitinimo-šilumos paveiktoje zonoje.
③ Įdiekite po-suvirinimo tirpalo grūdinimą arba stabilizacinį atkaitinimą rakto slėgio-guolio suvirinamoms jungtims
Ištirpinkite nusodintus karbidus ir atkurkite tolygų chromo pasiskirstymą grūdelių ribose.
④ Įdiekite terpės filtravimo ir dechlorinimo įtaisus, kad sumažintumėte korozinių jonų koncentraciją tiekimo skystyje
Nutraukite tarpgranulinės korozijos reakcijos elektrocheminę varomąją jėgą.
⑤ Reguliariai atlikite tarpkristalinį korozijos patikrinimą ir ultragarsinį suvirinimo dalių defektų aptikimą
Pašalinkite paslėptus grūdų ribų įtrūkimų defektus prieš prasiskverbimą.
5. Prevencinio poveikio palyginimo lentelė
表格
| Medžiagų ir suvirinimo proceso režimas | Tarpkristalinės korozijos rizika | Paraiškos pasiūlymas |
|---|---|---|
| Įprasta 316 medžiaga + lėtas aušinimas suvirinimas + be po-suvirinimo terminio apdorojimo | Grūdų ribos prasiskverbimo įtrūkimai ir trapūs lūžiai atsiranda vidutinės trukmės{0}}eksploatacijos metu | Pakeiskite 316L medžiaga ir atlikite tirpalo atkaitinimą, jei suvirinimo siūlės nepavyko |
| Mažai -anglies išskiriantis nerūdijantis plienas + mažo šilumos įvedimo suvirinimas + standartinis po-suvirinimo stabilizavimo apdorojimas | Efektyviai slopina karbido segregaciją ir grūdelių ribos korozijos plėtimąsi | Standartinė konstrukcija ir suvirinimo specifikacijos 316 nerūdijančio plieno šildymo slėginiams vamzdynams |
| Itin-mažo anglies dioksido išskiriantis nerūdijantis plienas + vidutinių komponentų stebėjimas internetu + metinė suvirinimo metalografinė patikra | Itin mažas staigus vamzdžio plyšimas ir vidutinis nuotėkio saugos pavojus | Pageidautina schema chemijos pramonės korozinių vidutinio ilgio{0}}ciklo šildymo vamzdžių tinklų projektams |
Išvada
316 nerūdijančio plieno tarpgranulinę koroziją sukelia suvirinimo įjautrinimas, dėl kurio nusėda chromo karbidas ir mažėja grūdelių ribos chromas, todėl kristalų riba pirmiausia yra korozija ir atskiriama. Pagrindinės prevencijos priemonės apima mažai anglies turinčių nerūdijančio plieno medžiagų pasirinkimą, suvirinimo šilumos įvedimo ir aušinimo greičio optimizavimą, po-suvirinimo terminio apdorojimo procesų suderinimą, proceso terpės valymą ir reguliarų neardomųjų suvirinimo siūlių tikrinimą. Viso -proceso uždaro-ciklo žaliavų parinkimo, lauko suvirinimo konstrukcijos ir po{7}}apdorojimo terminio apdorojimo kontrolė gali užkirsti kelią gamybos sustabdymui ir aplinkos nelaimingiems atsitikimams, atsirandantiems dėl tarpkristalinio korozijos trapaus 316 nerūdijančio plieno šildymo vamzdžių lūžimo.
