Neuspjeh napuknuća uslijed osjetljivosti zavara znači da zavar i njegova zona -zahvaćene toplinom ostaju unutar temperaturnog raspona taloženja krom karbida tijekom toplinskog ciklusa zavarivanja. Granice zrna tvore područja-osiromašena kromom s slabom otpornošću na koroziju. Pod kombiniranim djelovanjem zaostalog naprezanja zavarivanja i korozivnog medija, međuzrncaste pukotine klijaju i šire se duž granica zrna, na kraju prodirući u zavar i uzrokujući curenje medija ili iznenadni lom. Ovaj kvar pripada termi-propadanju mikrostrukture materijala izazvanom zavarivanjem, što se često događa zavarenim cjevovodima za grijanje od nehrđajućeg čelika koji rade u kiselim okruženjima-koji sadrže kloride.
1. Senzibilizacija i mehanizam širenja pukotina
Kada se nehrđajući čelik 316 zagrijava između 450 stupnjeva ~ 850 stupnjeva, elementi ugljika u matrici spajaju se s kromom kako bi istaložili kromove karbide na granicama zrna. Veliki broj atoma kroma u blizini granica zrna se troši, stvarajući zonu-siromašnu kromom koja ne može formirati potpuni anti-korozijski pasivni film. Granica zrna pretvara se u anodu mikro-galvanske ćelije i prvenstveno je korodirana. U međuvremenu, neravnomjerno hlađenje nakon zavarivanja ostavlja visoko zaostalo vlačno naprezanje unutar zavara. Stres kontinuirano otvara sićušne korozijske praznine, čineći da se pukotine protežu duž mreže granica zrna. Za razliku od mehaničkog oštećenja pukotinom, ovaj kvar proizlazi iz nepovratne promjene mikrostrukture uzrokovane unosom topline zavarivanjem, a ne oštećenjem vanjske sile.
2. Tipični položaji skloni kvaru osjetljivosti zavara
Zone-zahvaćene toplinom zavarivanja s dugim vremenom zadržavanja u zoni temperature osjetljivosti;
Više{0}}slojna područja zavarivanja s ponovljenim popravcima s toplinskim ciklusima koji se preklapaju i povećanom osjetljivošću;
Varovi cijevi s debelim-zidovima sa sporim odvođenjem topline i produljenim vremenom zadržavanja-visoke temperature;
Obodni zavari -u fiksnom položaju s neravnomjernim zagrijavanjem i lokalnom previsokom temperaturom;
Zavareni spojevi bez toplinske obrade nakon-zavarivanja izravno se stavljaju u korozivni medij.
3. Glavni inducirajući čimbenici koji ubrzavaju oštećenje senzibilizacijom
Prekomjerni unos topline zavarivanja i spora brzina zavarivanja dovode do produljenog zadržavanja temperature osjetljivosti;
Obični osnovni materijal 316 s visokim sadržajem ugljika, jako sklon taloženju karbida;
Nema tretmana žarenjem otopinom nakon-zavarivanja kako bi se uklonila osjetljiva metalografska struktura;
Medij koji sadrži kloridne ione i oksidirajuće tvari koje pojačavaju interkristalnu elektrokemijsku koroziju;
Čvrsto učvršćenje cjevovoda ograničava toplinsko skupljanje i povećava zaostalo vlačno naprezanje.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Dajte prednost ne-nehrđajućem čeliku 316L s niskim udjelom ugljika kao osnovnom materijalu
Smanjite sadržaj ugljika kako biste u osnovi obuzdali taloženje krom karbida.
② Optimizirajte proces zavarivanja s malim unosom topline i velikom brzinom zavarivanja
Skratite vrijeme zadržavanja obratka u temperaturnom intervalu osjetljivosti.
③ Provedite integralnu toplinsku obradu otopine za zavarene sklopove-ključnih ležajeva
Otopiti istaložene karbide i obnoviti ravnomjernu distribuciju kroma na granicama zrna.
④ Dodajte dilatacijske spojeve i klizne potpore kako biste uklonili kruto ograničenje
Otpustite zaostalo naprezanje zavarivanjem i dodatno naprezanje toplinskog širenja.
⑤ Organizirajte redovitu ultrazvučnu i metalografsku kontrolu važnih zavara
Rano otkrijte intergranularne mikropukotine prije probijanja.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Način rada materijala i zavarivanja | Rizik od senzibilizacije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Uobičajeni materijal 316 + zavarivanje s velikim unosom topline + bez naknadne-obrade | Međukristalne pukotine i curenje pojavljuju se u srednjoročnom-radu | Zamijenite s 316L i primijenite tretman čvrstom otopinom nakon -zavarivanja |
| 316L low-ugljični materijal + standardizirano zavarivanje s malim unosom topline + inspekcija uzorkovanja | Učinkovito suzbijanje osjetljivosti zavara i interkristalne korozije | Standardna specifikacija zavarivanja za anti{0}}korozijske cjevovode za grijanje od nehrđajućeg čelika |
| Toplinska obrada cijelog zavara + smanjenje naprezanja + potpuno ne-destruktivno ispitivanje | Izuzetno nizak rizik od kvarenja mikrostrukture i pucanja | Preferirana shema za-zavare opreme za grijanje radnih uvjeta visoke korozije |
Zaključak
Pukotine uzrokovane osjetljivošću zavara na cijevima za grijanje od nehrđajućeg čelika 316 proizlaze iz smanjenja kroma na granicama zrna izazvanog termičkim ciklusom zavarivanja, zajedno s preostalim naprezanjem i korozivnim medijem kako bi se formirale intergranularne prodorne pukotine. Osnovne mjere kontrole uključuju optimizaciju kvalitete materijala, striktno ograničenje unosa topline zavarivanja, eliminaciju osjetljive strukture toplinskom obradom, otpuštanje steznog naprezanja i jačanje periodične detekcije grešaka. Upravljanje zatvorenom{3}}petljom odabira materijala, konstrukcije zavarivanja i obrade nakon-zavarivanja može spriječiti pucanje cjevovoda i nesreće u prekidu proizvodnje uzrokovane kvarom međukristalne korozije zavara grijaćih cijevi.
Neuspjeh napuknuća uslijed osjetljivosti zavara znači da zavar i njegova zona -zahvaćene toplinom ostaju unutar temperaturnog raspona taloženja krom karbida tijekom toplinskog ciklusa zavarivanja. Granice zrna tvore područja-osiromašena kromom s slabom otpornošću na koroziju. Pod kombiniranim djelovanjem zaostalog naprezanja zavarivanja i korozivnog medija, međuzrncaste pukotine klijaju i šire se duž granica zrna, na kraju prodirući u zavar i uzrokujući curenje medija ili iznenadni lom. Ovaj kvar pripada termi-propadanju mikrostrukture materijala izazvanom zavarivanjem, što se često događa zavarenim cjevovodima za grijanje od nehrđajućeg čelika koji rade u kiselim okruženjima-koji sadrže kloride.
1. Senzibilizacija i mehanizam širenja pukotina
Kada se nehrđajući čelik 316 zagrijava između 450 stupnjeva ~ 850 stupnjeva, elementi ugljika u matrici spajaju se s kromom kako bi istaložili kromove karbide na granicama zrna. Veliki broj atoma kroma u blizini granica zrna se troši, stvarajući zonu-siromašnu kromom koja ne može formirati potpuni anti-korozijski pasivni film. Granica zrna pretvara se u anodu mikro-galvanske ćelije i prvenstveno je korodirana. U međuvremenu, neravnomjerno hlađenje nakon zavarivanja ostavlja visoko zaostalo vlačno naprezanje unutar zavara. Stres kontinuirano otvara sićušne korozijske praznine, čineći da se pukotine protežu duž mreže granica zrna. Za razliku od mehaničkog oštećenja pukotinom, ovaj kvar proizlazi iz nepovratne promjene mikrostrukture uzrokovane unosom topline zavarivanjem, a ne oštećenjem vanjske sile.
2. Tipični položaji skloni kvaru osjetljivosti zavara
Zone-zahvaćene toplinom zavarivanja s dugim vremenom zadržavanja u zoni temperature osjetljivosti;
Više{0}}slojna područja zavarivanja s ponovljenim popravcima s toplinskim ciklusima koji se preklapaju i povećanom osjetljivošću;
Varovi cijevi s debelim-zidovima sa sporim odvođenjem topline i produljenim vremenom zadržavanja-visoke temperature;
Obodni zavari -u fiksnom položaju s neravnomjernim zagrijavanjem i lokalnom previsokom temperaturom;
Zavareni spojevi bez toplinske obrade nakon-zavarivanja izravno se stavljaju u korozivni medij.
3. Glavni inducirajući čimbenici koji ubrzavaju oštećenje senzibilizacijom
Prekomjerni unos topline zavarivanja i spora brzina zavarivanja dovode do produljenog zadržavanja temperature osjetljivosti;
Obični osnovni materijal 316 s visokim sadržajem ugljika, jako sklon taloženju karbida;
Nema tretmana žarenjem otopinom nakon-zavarivanja kako bi se uklonila osjetljiva metalografska struktura;
Medij koji sadrži kloridne ione i oksidirajuće tvari koje pojačavaju interkristalnu elektrokemijsku koroziju;
Čvrsto učvršćenje cjevovoda ograničava toplinsko skupljanje i povećava zaostalo vlačno naprezanje.
4. Potpune-tehničke mjere za sprječavanje i kontrolu veze
① Dajte prednost ne-nehrđajućem čeliku 316L s niskim udjelom ugljika kao osnovnom materijalu
Smanjite sadržaj ugljika kako biste u osnovi obuzdali taloženje krom karbida.
② Optimizirajte proces zavarivanja s malim unosom topline i velikom brzinom zavarivanja
Skratite vrijeme zadržavanja obratka u temperaturnom intervalu osjetljivosti.
③ Provedite integralnu toplinsku obradu otopine za zavarene sklopove-ključnih ležajeva
Otopiti istaložene karbide i obnoviti ravnomjernu distribuciju kroma na granicama zrna.
④ Dodajte dilatacijske spojeve i klizne potpore kako biste uklonili kruto ograničenje
Otpustite zaostalo naprezanje zavarivanjem i dodatno naprezanje toplinskog širenja.
⑤ Organizirajte redovitu ultrazvučnu i metalografsku kontrolu važnih zavara
Rano otkrijte intergranularne mikropukotine prije probijanja.
5. Tablica usporedbe učinaka prevencije
表格
| Način rada materijala i zavarivanja | Rizik od senzibilizacije | Prijedlog aplikacije |
|---|---|---|
| Uobičajeni materijal 316 + zavarivanje s velikim unosom topline + bez naknadne-obrade | Međukristalne pukotine i curenje pojavljuju se u srednjoročnom-radu | Zamijenite s 316L i primijenite tretman čvrstom otopinom nakon -zavarivanja |
| 316L low-ugljični materijal + standardizirano zavarivanje s malim unosom topline + inspekcija uzorkovanja | Učinkovito suzbijanje osjetljivosti zavara i interkristalne korozije | Standardna specifikacija zavarivanja za anti{0}}korozijske cjevovode za grijanje od nehrđajućeg čelika |
| Toplinska obrada cijelog zavara + smanjenje naprezanja + potpuno ne-destruktivno ispitivanje | Izuzetno nizak rizik od kvarenja mikrostrukture i pucanja | Preferirana shema za-zavare opreme za grijanje radnih uvjeta visoke korozije |
Zaključak
Pukotine uzrokovane osjetljivošću zavara na cijevima za grijanje od nehrđajućeg čelika 316 proizlaze iz smanjenja kroma na granicama zrna izazvanog termičkim ciklusom zavarivanja, zajedno s preostalim naprezanjem i korozivnim medijem kako bi se formirale intergranularne prodorne pukotine. Osnovne mjere kontrole uključuju optimizaciju kvalitete materijala, striktno ograničenje unosa topline zavarivanja, eliminaciju osjetljive strukture toplinskom obradom, otpuštanje steznog naprezanja i jačanje periodične detekcije grešaka. Upravljanje zatvorenom{3}}petljom odabira materijala, konstrukcije zavarivanja i obrade nakon-zavarivanja može spriječiti pucanje cjevovoda i nesreće u prekidu proizvodnje uzrokovane kvarom međukristalne korozije zavara grijaćih cijevi.
