Η μακροχρόνια-χρήση θερμαντικών δοχείων από ανοξείδωτο χάλυβα συχνά οδηγεί σε διάβρωση και διαρροές στις συγκολλημένες ραφές, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής και την ασφάλεια του εξοπλισμού. Οι κύριες αιτίες αυτού του προβλήματος σχετίζονται με το υλικό-, όπου το χρώμιο στον ανοξείδωτο χάλυβα αντιδρά με τον άνθρακα κατά τη συγκόλληση για να σχηματίσει καρβίδια χρωμίου, με αποτέλεσμα "ζώνες εξαντλημένων χρωμίου" κοντά στη συγκόλληση που μειώνουν την αντίσταση στη διάβρωση. Επιδράσεις της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα (HAZ), όπου οι υψηλές θερμοκρασίες συγκόλλησης αλλάζουν τη μικροδομή και μπορεί να κατακρημνίσουν τη φάση σίγμα στον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα ή να προκαλέσουν σκλήρυνση σε μαρτενσιτικούς τύπους, τα οποία μειώνουν την αντίσταση στη διάβρωση. υπολειμματικές τάσεις από τη συγκόλληση που επιταχύνουν τη διάβρωση λόγω καταπόνησης (SCC). ηλεκτροχημική διάβρωση λόγω ελαττωμάτων όπως πόροι ή εγκλείσματα που σχηματίζουν μικρο-κυψέλες που επιταχύνουν την τοπική επίθεση. και περιβαλλοντικά μέσα που περιέχουν διαβρωτικά στοιχεία όπως σουλφίδια ή ιόντα χλωρίου που διαβρώνουν κατά προτίμηση συγκολλημένες περιοχές.
Μία από τις πιο σημαντικές διαδικασίες συγκόλλησης για να σταματήσει η διάβρωση και οι διαρροές είναι η συγκόλληση με θωράκιση αδρανούς αερίου (TIG/MIG). Οι θερμαντήρες φυσιγγίων από ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να χρησιμοποιούν μεταλλικό αδρανές αέριο (MIG) ή αδρανές αέριο βολφραμίου (TIG). Συνιστάται αέριο θωράκισης με Ar+ και αργό υψηλής καθαρότητας (Μεγαλύτερο ή ίσο με 99,99%). Αναμειγνύεται για σωλήνες με παχιά τοιχώματα και προσθέτει 1-2% υδρογόνο για σημαντικές εφαρμογές για βελτίωση της ποιότητας. Χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο εξοπλισμό ή τοπική πλήρωση αργού, η θωράκιση της πίσω πλευράς είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της οξείδωσης. Οι ακόλουθες παράμετροι διαδικασίας θα πρέπει να βελτιστοποιηθούν: ταχύτητα συγκόλλησης 3–10 cm/min, τάση 10–16 V, ρεύμα 60–150 A (ανάλογα με τη διάμετρο του σωλήνα) και χρήση χαμηλού ρεύματος και γρήγορης ταχύτητας για μείωση της εισροής θερμότητας.
Υψηλός αυτοματισμός με ακριβείς, επαναλαμβανόμενες παραμέτρους ιδανικές για μαζική παραγωγή. δεν χρειάζεται πληρωτικό, αποτρέποντας τη γαλβανική διάβρωση από ανόμοια μέταλλα. χαμηλό HAZ (μόνο το 1/3-1/5 των παραδοσιακών μεθόδων), μειώνοντας σημαντικά την εξάντληση του χρωμίου. και μια υψηλή αναλογία βάθους-προς-πλάτους για στενές, βαθιές συγκολλήσεις που ελαχιστοποιούν την έκθεση σε διαβρωτικά μέσα είναι μερικά από τα πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με λέιζερ για τις ενώσεις θερμαντικών κασετών ακριβείας.
Οι αλληλουχίες συγκόλλησης όπως η συμμετρική ή τμηματοποιημένη οπίσθια βαθμίδα μειώνουν τις παραμένουσες τάσεις. Οι επεξεργασίες μετά-συγκόλλησης για κρίσιμα εξαρτήματα περιλαμβάνουν ανόπτηση διαλύματος (1050-ταχεία απόσβεση 1100 μοιρών) ή σταθεροποίηση (850-αναμονή 930 μοιρών). θερμοκρασίες ενδιάμεσης διέλευσης κάτω των 150 μοιρών για συγκολλήσεις πολλαπλών στρωμάτων για την αποφυγή διακοκκώδους ευαισθησίας στη διάβρωση (450-850 μοίρες). και περιορισμός εισόδου θερμότητας στα 5-15 kJ/cm για αποφυγή υπερθέρμανσης.
Το πρώτο βήμα για την υποστήριξη των διαδικασιών ποιοτικού ελέγχου είναι η προεπεξεργασία υλικού, η οποία περιλαμβάνει το βούρτσισμα του ανοξείδωτου χάλυβα για την απομάκρυνση των οξειδίων και τον καθαρισμό της επιφάνειας με ακετόνη ή άλλα εξειδικευμένα χημικά για την αφαίρεση λαδιών. Συνιστώνται σχέδια αυλακώσεων σε σχήμα U- ή V- με γωνίες 60-80 μοιρών και αμβλεία άκρα 0,5-1 mm. Χρησιμοποιήστε τις καρτέλες run-on and run off-για να αποτρέψετε τη δημιουργία τόξου απευθείας στα τεμάχια εργασίας κατά τη συγκόλληση. Βεβαιωθείτε ότι η συγκόλληση είναι συνεχής, ψύχοντας αργά εάν διακοπεί. και χρησιμοποιήστε βούρτσες από ανοξείδωτο χάλυβα για καθαρισμό διαπερασμάτων. Οι διαδικασίες μετά τη συγκόλληση περιλαμβάνουν αποξήρανση με οξύ με συνδυασμούς νιτρικού-υδροφθορικού και νιτρική παθητικοποίηση. ηλεκτρολυτική στίλβωση για περαιτέρω βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση. και γήρανση με κραδασμούς, άμβλυνση ή θερμική επεξεργασία για την ανακούφιση από το υπολειπόμενο στρες.
Ρυθμίσεις υψηλού-χλωρίου, όπως η χρήση εξαιρετικά-ποιοτήτων άνθρακα όπως 00Cr17Ni14Mo2, μολυβδαίνιο-που περιέχουν υλικά πλήρωσης όπως το ER316L και η απαιτούμενη επεξεργασία διαλύματος και η παθητικοποίηση-πασοποίησης, αποτελούν τροποποιήσεις για συγκεκριμένες συνθήκες. Πλήρης{10}}συγκόλληση ρίζας διείσδυσης για αποφυγή έλλειψης-σύντηξης. όλες οι-διαδικασίες τοποθέτησης· και πληρωτικά με βάση το νικέλιο-, όπως το ERNiCrMo-3, για βελτιωμένη απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Έλεγχος ενίσχυσης συγκόλλησης σε 0,5–1,5 mm για άνευ ραφής μεταβάσεις υπό εναλλασσόμενα φορτία. Προθερμάνετε τα πληρωτικά χαμηλής περιεκτικότητας σε υδρογόνο στους 100–150 βαθμούς για αντοχή σε θραύση.
Οι τεχνικές επιθεώρησης και αξιολόγησης ποιότητας περιλαμβάνουν μη-καταστροφικές δοκιμές (PT για επιφανειακά ελαττώματα, RT ή UT για εσωτερικά και φασματομετρία μάζας ηλίου για εξαρτήματα κενού). δοκιμές διάβρωσης (10% χάραξη οξαλικού οξέος για φάση σίγμα, 65% βρασμός νιτρικού οξέος για ενδοκοκκώδη ευαισθησία και ψεκασμός αλατιού για συνολική αντίσταση). μηχανικές δοκιμές (μικροσκληρότητα για έλεγχο HAZ, κάμψη για πλαστικότητα και υδροστατική σε πίεση λειτουργίας 1,5 φορές).
Συμπερασματικά, μια μεθοδική τεχνική συγκόλλησης είναι απαραίτητη για να σταματήσει η διάβρωση και η διαρροή στις συγκολλήσεις σε θερμαντήρες φυσιγγίων από ανοξείδωτο χάλυβα. Το λέιζερ λειτουργεί καλά σε καταστάσεις υψηλής-ζήτησης, ενώ το TIG/MIG με αυστηρούς ελέγχους είναι πιο προσιτό. Ο έλεγχος της εισροής θερμότητας, της θωράκισης και των επεξεργασιών μετά{3}}συγκόλλησης είναι απαραίτητος ανεξάρτητα από την τεχνική. Για να εξασφαλίσετε μακροπρόθεσμη-αντοχή στη διάβρωση των αρμών, προσαρμόστε τις παραμέτρους στις συνθήκες εργασίας και ρυθμίστε αξιόπιστες διαδικασίες επιθεώρησης.
