Konvencionalnim dekapiranjem i pasiviranjem može se stvoriti samo tanki pasivni film bogat -kromom na nanomjernoj razini na površini grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316. Pod dugotrajnim -otežanim radnim uvjetima, uključujući visoku koncentraciju klorida, česte toplinske cikluse, eroziju tekućine i mehaničko trenje, ovaj prirodni pasivni sloj sklon je lokalnom pucanju i degradaciji, što dovodi do ranog pokretanja rupičaste, pukotinske i fretting korozije. Tradicionalni zaštitni premazi imaju ograničenja kao što su slaba sila lijepljenja, lako starenje i nedovoljna otpornost na visoke-temperature, što ne može zadovoljiti dugoročne-zahtjeve otpornosti-na koroziju i habanje-za grijaće cijevi u galvanizaciji, obalnoj kemijskoj industriji i industriji za obradu otpadnih voda. Tehnologija laserske modifikacije površine ostvaruje metalurško spajanje između modificiranog sloja i podloge visoko{10}}energetskim laserskim zračenjem, čime se učinkovito izbjegavaju nedostaci tradicionalne površinske obrade i značajno poboljšava površinska tvrdoća, otpornost na trošenje i otpornost na koroziju kloridnih iona grijaćih cijevi. Mnoga se poduzeća još uvijek oslanjaju na tradicionalne površinske anti{12}}metode korozije i nisu uvela tehnologiju laserskog ojačavanja za ključnu opremu za grijanje u teškim uvjetima korozije, što je rezultiralo čestim preranim kvarom visoko{13}}vrjednih snopova cijevi za grijanje. Stoga je razumna primjena tehnologije laserske modifikacije površine napredno tehničko sredstvo za temeljnu nadogradnju površinske anti{15}}korozivne izvedbe grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika 316.
Laserska modifikacija površine poboljšava otpornost na koroziju uglavnom kroz tri mehanizma optimizacije mikrostrukture, ojačanja legiranjem i indukcije tlačnog naprezanja. Laser visoke -energetike trenutačno topi tanki površinski sloj podloge od nehrđajućeg čelika i brzo ga gasi kako bi se stvorila fina zrnata struktura s jednakom osi, koja eliminira segregaciju granica zrna, gubitak kroma i površinske mikro{2}}defekte koji lako mogu izazvati koroziju. Lasersko legiranje može površinskom sloju dodati elemente od legure nikla, kroma, molibdena i rijetke zemlje, dodatno obogaćujući-komponente otporne na koroziju i formirajući kompaktni zaštitni sloj od-legure sa snažnom otpornošću na prodor iona klorida. U međuvremenu, brzo taljenje i skrućivanje formirat će jednoličan sloj zaostalog tlačnog naprezanja na površini cijevi, koji može obuzdati početak i širenje pukotina uslijed zamora i korozije pod izmjeničnim temperaturnim i vibracijskim opterećenjima.
Ova studija sažima četiri zrela procesa laserske modifikacije površine prikladne za 316 grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika, uključujući lasersko površinsko taljenje, lasersko legiranje, lasersko oblaganje i lasersko udarno peening, kao i standardiziranu prethodnu obradu i specifikacije zaštite nakon -procesa.
Prvo, usvojite lasersko površinsko taljenje za konvencionalne grijaće cijevi s općim uvjetima korozije. Prije laserskog tretmana, površina cijevi se čisti ultrazvukom i brušenjem kako bi se uklonile mrlje od ulja, oksidni slojevi i ugrađene čestice slobodnog željeza. Laser visoke -energetike koristi se za brzo taljenje površinskog sloja i ostvarivanje brzog samo-gašenja hladnom podlogom, pročišćavanje površinskih zrnaca i uklanjanje površinskih mikro-defekata. Optimizirani procesni parametri mogu povećati kritični potencijal pitinga površine cijevi za grijanje za više od 200 mV, učinkovito inhibirajući pojavu rupičaste korozije u sredinama srednje-koncentracije klorida. Ovaj postupak ima niske troškove i visoku učinkovitost, prikladan za šaržno površinsko ojačavanje grijaćih cijevi uobičajenih specifikacija.
Drugo, implementirajte lasersko površinsko legiranje za grijaće cijevi koje služe u visoko-kloridnim obalnim i radionicama za galvanizaciju. Prethodno-postavite prah-legure-na bazi molibden nikla na površinu cijevi i spojite prah legure sa supstratom pod laserskim zračenjem kako biste formirali metalurški vezan sloj legure visoko-otporne-na koroziju. Gusti sloj legure može učinkovito blokirati adsorpciju i prodiranje kloridnih iona, uvelike produžujući indukcijsko razdoblje lokalne korozije. Strogo kontrolirajte brzinu laserskog skeniranja i brzinu dodavanja praha kako biste izbjegli nedostatke poput pora i pukotina unutar sloja legure, koji mogu postati nove točke osjetljive na koroziju.
Treće, primijenite lasersku oblogu od -anti{1}}legure protiv korozije otporne na habanje za grijaće cijevi koje trpe jaku eroziju tekućine i koroziju. Visokotemperaturni antikorozivni-premaz od legure na bazi nikla-ili kobalta-na bazi{-kobalta priprema se na vanjskoj stijenci, posebno na steznim nosačima, dijelovima za savijanje i površinama okrenutim-tečenju. Sloj obloge ima visoku tvrdoću, izvrsnu otpornost na habanje i otpornost na kiselo-alkalnu koroziju, što može izdržati dugo-struganje tekućinom i oštećenje površinskog pasivnog filma trenjem vibracija. Debljina obloge je razumno kontrolirana između 0,3 mm i 0,8 mm kako bi se uravnotežili toplinski stres i anti{14}}korozijska svojstva pod čestim temperaturnim ciklusima.
Četvrto, primijeniti lasersko strujanje za grijaće cijevi s visokim zaostalim naprezanjem i visokim rizikom od korozije uslijed toplinskog zamora. Upotrijebite laser{1}}inducirani udarni val da djeluje na površinu cijevi, stvarajući duboki sloj zaostalog tlačnog naprezanja bez promjene makroskopske morfologije površine. Ova tehnologija može učinkovito eliminirati zaostalo vlačno naprezanje koje nastaje zavarivanjem i hladnim savijanjem, obuzdati nastanak mikropukotina uzrokovanih toplinskim zamorom i pukotina uzrokovanih naponskom korozijom, te značajno poboljšati pouzdanost rada grijaćih cijevi u uvjetima izmjenične temperature i korozivnog spojnog okruženja. Nakon laserske obrade potrebno je provesti potpuni proces dekapiranje i pasiviziranja kako bi se formirao kompozitni sustav zaštite od modificirane podloge i gustog pasivnog filma.
Rezultati ubrzanog testiranja u neutralnom slanom spreju pokazuju da grijaće cijevi tretirane laserskom modifikacijom površine mogu izdržati više od 2500 sati erozije u slanom spreju bez rupičaste korozije, što daleko premašuje životni vijek konvencionalno pasiviziranih izradaka. Podaci praćenja na terenu pokazuju da laser-ojačane grijaće cijevi mogu produžiti prosječni ciklus rada za više od 2,5 puta u teškim industrijskim korozivnim okruženjima. Zaključno, odabir ciljanih procesa laserske modifikacije površine u skladu s karakteristikama radnih uvjeta, standardiziranje prethodne obrade površine i kontrole laserskih parametara te usklađivanje naknadne pasivne zaštite može izgraditi kompozitnu anti-korozijsku barijeru visoke -čvrstoće na površini cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika 316. Napredna tehnologija laserskog površinskog ojačavanja probija usko grlo u izvedbi tradicionalne površinske obrade, pruža novi tehnički put za dugo-siguran rad industrijske opreme za grijanje i učinkovito smanjuje sveobuhvatne troškove rada i održavanja poduzeća u visoko-scenarijima proizvodnje korozije.
