A szemcseközi korróziós meghibásodás azt jelenti, hogy a 316-os ausztenites rozsdamentes acél érzékenységet szenved a hegesztés vagy a hosszú ideig tartó, magas hőmérsékletű-hevítés során. A króm-karbid folyamatosan kicsapódik a fémszemcsehatárok mentén, ami súlyos krómfogyást eredményez a szemcsehatár-zónákban. A szemcsehatár területe elveszíti azt a képességét, hogy teljes korróziógátló{5}}passzív filmet képezzen, és a mikro-galvanikus cella anódterületévé válik. A korrozív közeg eróziója során a szemcsehatárok előnyösen feloldódnak és maratnak, a fémszemcsék közötti kötőerő megszűnik, a csőfal szemcseközi behatolást és porlasztási szivárgást szenved. Ez a hiba többnyire a hegesztési hővel{9}}hat zónákban és az érzékenyítési hőmérsékleti tartományban hosszú ideig működő csővezetékszakaszokban fordul elő.
1. Szenzibilizáció és szemcseközi korrózió evolúciós mechanizmusa
Amikor a rozsdamentes acél a 450-850 fokos hőmérsékleti tartományon belül marad, a mátrixon belüli szénatomok a szemcsehatárokhoz diffundálnak, és krómmal egyesülve Cr23C6 króm-karbid csapadékot hoznak létre. Mivel a króm diffúziós sebessége jóval kisebb, mint a széné, a krómtartalom a szemcsehatárok közelében meredeken csökken a passzivációs film kialakulásához szükséges kritikus érték alá. A szemcsehatárterületek elektrokémiailag aktívakká válnak, és vezető közegben elsősorban korrodálódnak. A korrózió fokozatosan erodálódik a szemcsehatárhálózat mentén, aminek következtében az anyag elveszíti a szemcseközi kohéziót, és az ép szemcsék por alakban hullanak le. Ellentétben a húzóerő által kiváltott transzgranuláris feszültségkorróziós repedésekkel, ez a károsodás tisztán a kristályhatárok mentén alakul ki, kötelező húzófeszültségi feltételek nélkül.
2. Szemcseközi korróziós károsodásra hajlamos tipikus pozíciók
A hegesztési varratok és a szomszédos hő{0}}zónák elkerülhetetlenül áthaladnak az érzékenységi hőmérsékleten a hegesztés során;
Csőszakaszok elektromos nyomkövető hevederekkel burkolva, és hónapokig állandó érzékenységi hőmérsékleten tartják;
Karimás tompahegesztési gyökerek lassú hűtési sebességgel és hosszabb szenzibilizációs tartózkodási idővel;
Javítsa meg a hegesztési és másodlagos hegesztési területeket ismételt hőciklussal és érzékenyítő hatás szuperpozíciójával;
Csővezeték holt lábak statikus közeggel, ami helyi közegkoncentrációhoz és fokozott szemcsehatár-maratáshoz vezet.
3. A szemcseközi korróziós meghibásodást felgyorsító magindukáló tényezők
Közönséges 316-os rozsdamentes acél alkalmazása magas széntartalommal, alacsony-szén- vagy stabilizált minőségoptimalizálás nélkül;
A hegesztési folyamatból hiányoznak a gyors hűtési intézkedések, így a hőhatás{0}}zóna túl sokáig marad az érzékenyítés hőmérsékleti tartományában;
A külső fűtési hőmérséklet az érzékenyítési intervallumon belül van rögzítve a hosszú távú,{0}}megszakítás nélküli működés érdekében;
Nincs utólagos hegesztési oldatos hőkezelés a kicsapódott króm-karbid feloldására és a króm egyenletességének helyreállítására;
A technológiai közeg sav- és halogénionokat tartalmaz, amelyek nagymértékben javítják a króm{0}}rossz szemcsehatárok marási sebességét.
4. Teljes-Link megelőzési és ellenőrzési technikai intézkedések
① Előnyösen válasszon alacsony{0}}széntartalmú 316L vagy nióbium-stabilizált rozsdamentes acél anyagokat az anyagbeszerzés során
Alapvetően csökkentse a szénelem-tartalmat a keményfém kiválás visszaszorítása érdekében.
② Optimalizálja a hegesztési folyamatot a kis hőbevitel és a hegesztés utáni kényszerített gyors hűtés érdekében
Rövidítse le azt az időtartamot, ameddig a munkadarab az érzékenyítési hőmérsékleti zónában marad.
③ Végezze el a legfontosabb hegesztett alkatrészek teljes oldatos hőkezelését a króm eloszlás homogenizálása érdekében
Távolítsa el az érzékeny mikroszerkezetet és szüntesse meg a szemcsehatár króm kimerülését.
④ Állítsa be az elektromos nyomkövetési hőmérséklet paramétereit, hogy elkerülje a hosszú ideig{0}} állandó, 450–850 fokos hőmérsékletet
Vágja le a szenzibilizációs reakcióhoz szükséges termikus állapotot.
⑤ Végezzen időszakos metallográfiai ellenőrzést és elektrokémiai szemcseközi korrózióvizsgálatot a hegesztett részeken
Szűrje ki az érzékeny csőszerelvényeket, mielőtt makroszkopikus korróziós károkat okozna.
5. Megelőzési hatások összehasonlító táblázata
表格
| Anyag és hegesztési folyamat mód | Szemcsék közötti korrózió kockázata | Alkalmazási javaslat |
|---|---|---|
| Magas-széntartalmú 316 alapanyag + lassú hegesztési hűtés + utólagos-hegesztési hőkezelés | Nyilvánvaló szemcsehatár-korrózió és lokális perforáció jelentkezik közepes üzemi ciklusban | Cserélje ki a 316 literes csőszerelvényeket, és hajtsa végre a hegesztett kötések lágyítását |
| Alacsony-karbon/stabilizált anyag + szabványos alacsony-hő-bemenetű hegesztés + célzott oldatkezelés | Hatékonyan elnyomja a keményfém kicsapódást és a szemcsehatár szelektív maratását | Szabványos anyag- és hegesztési specifikáció a -szemcseközi-korróziógátló rozsdamentes acél fűtővezetékekhez |
| Szigorú bejövő anyagelem-ellenőrzés + teljes -folyamathőmérséklet-térszabályozás + éves korróziós teljesítmény-mintavételi ellenőrzés | Rendkívül alacsony szemcsehatár hámlás és behatolási szivárgás rejtett veszély | Előnyben részesített séma vegyi korrozív közegfűtési csővezeték-hegesztési mérnöki munkához |
Következtetés
A 316 rozsdamentes acél fűtőcső szemcseközi korrózióját a termikus érzékenység okozza, ami szemcsehatár krómhiányhoz vezet, ami preferenciális elektrokémiai oldódást vált ki a kristályhatárok mentén. A fő megelőzési eszközök közé tartozik az anyagminőség optimalizálása a széntartalom csökkentésére, a hegesztési hőbevitel és a hűtési sebesség szabályozása, a hegesztési oldat utókezelése, a hegesztési oldat hőkezelése, a hosszú távú érzékenyítés elkerülése és az anyagteljesítmény rendszeres észlelésének megerősítése. A nyersanyag kiválasztásának, a terepi hegesztési konstrukciónak és az üzemi hőmérséklet-szabályozásnak a teljes folyamatú-zárt hurkú kezelése és az üzemi hőmérséklet szabályozása megakadályozhatja a csővezeték porlódását és a fűtőcsövek szemcseközi korróziója által okozott szivárgási baleseteket.
