Titanli isitish trubasining payvand choki sifati uning issiq xloridli muhitda korroziyaga qarshi chidamliligiga qanday ta'sir qiladi?

Titan bir nechta sharoitlardan birida, issiq xlorid muhitida stressli korroziya yorilishiga (SCC) sezgir. Issiq xlorid muhiti odatda 60 darajadan yuqori va xlorid miqdori 1000 ppm dan ortiq bo'lgan deb ta'riflanadi. SCC quvur devori orqali tez tarqaladi, chuqurlik yoki umumiy korroziyadan farqli o'laroq, ozgina vizual ko'rsatkichlar mavjud. Titanli isitish trubasining payvand choki SCC boshlanishi uchun eng mumkin bo'lgan joydir. Payvandlash jarayonida yuzaga keladigan qoldiq kuchlanish kuchlanishlari va issiqlik ta'sir qiladigan zonadagi (HAZ) mikrostrukturaviy o'zgarishlar materialning yorilish chegarasini sezilarli darajada o'zgartiradi. Issiq xlorid xizmati uchun isitgichlarni tanlash uchun rang, penetratsiya, oksidlanish darajasi va payvanddan keyingi ishlov berish kabi ba'zi bir chok sifati xususiyatlarining SCC qarshiligiga ta'sirini tushunish muhimdir.

Titan choklarida metallurgiya SCCni boshlash mexanizmlari

Havoda titanni payvandlash sirtning ifloslanishini ko'rsatadigan xarakterli ranglar ketma-ketligini hosil qiladi. Kumush yoki och somon rangi kamroq oksidlanish va etarli darajada himoya qilishni anglatadi. Ko'k, binafsha yoki kulrang ranglar kislorodning haddan tashqari ko'p so'rilishini ko'rsatadi, bu esa mo'rt alfa{2}}g'ilof qatlamiga olib keladi. Bu kislorod bilan boyitilgan qatlam-qattiqroq, ammo unchalik qattiq emas va xloridlarda SCC hosil bo'lishi uchun eng past chegarali stressga ega. HAZ ichidagi tez termal aylanish natijasida sof bo'lgan acikulyar alfa{6}}birlamchi martensit hosil bo'ladi, bu esa teng o'qli asosiy metallga qaraganda vodorodni singdirishga ko'proq moyil bo'ladi. Mexanik harakatlantiruvchi kuch ko'pincha payvand chokidagi qoldiq cho'zilish kuchlanishlari bo'lib, ular oquvchanlik darajasiga teng (2-nav uchun 240-340 MPa). Oksidlangan yuzada xlorid ionlarining adsorbsiyasi issiq xlorid eritmalari payvand choki bilan aloqa qilganda sodir bo'ladi va payvand chokining to'lqinlari yoki pastki kesiklarida kuchlanish kontsentratsiyasi tufayli mikro yoriqlar paydo bo'ladi. Keyinchalik bu yoriqlar maksimal qoldiq kuchlanish marshruti bo'ylab HAZ orqali transgranular tarzda tarqaladi.

Payvand choki sifatining miqdoriy parametrlari va ularning SCC uchun chegaralari

Qaynatilgan magniy xlorid (155 daraja, 42% MgCl2)dagi yorilib ketgan ixcham taranglik namunalari-foydalanuvchi nazorat ostida laboratoriya sinovlari miqdoriy bog'liqliklarni ko'rsatdi:

Payvand chokining oksidlanish darajasi: Kumush/somon choklari kuchlanish intensivligi K ISCC ga yaqin 55 MPa√m ga teng. Moviy payvandlar 30-35 MPa√m dan pastroq K_ISCC ni ko'rsatadi. Kulrang yoki oq choklarda (qattiq oksidlanish) K_ISCC 15 MPa√m dan past bo'ladi va kam qo'llaniladigan yuklarda yoriqlar tez o'sadi.

Payvand chokini mustahkamlash balandligi (to'ldirishga kirish): Har bir 0,5 mm trubaning tashqi diametridan yuqori bo'lgan armatura mahalliy kuchlanish kontsentratsiyasi omilini ikki baravar oshiradi. Armaturasi 0,2 mm dan kam bo'lgan payvand choklari uchun SCC boshlanishi vaqti 2000 soatdan ortiq. 1,0 mm dan ortiq mustahkamlash ishga tushirish vaqtini 200 soatdan pastga qisqartiradi.

Payvand choki chuqurligi: 0,1 mm lik pastki kesish mahalliy kesma maydonini taxminan 5% ga kamaytiradi, lekin mahalliy kuchlanishni 15–20% ga oshiradi. Issiq xlorid xizmati: 0,3 mm dan ortiq pastki kesish qabul qilinishi mumkin emas.

Payvand chokidan keyingi{0}}issiqlik bilan ishlov berish (PWHT): 30 daqiqa davomida 540-650 daraja kuchlanishni bartaraf etish payvand chokidagi qoldiq deformatsiyalarni 60-75% ga kamaytiradi va SCC boshlanishiga vaqtni 5-10 marta oshiradi.

Payvand choki sifatini tanlash bo'yicha qo'llanma asosida dastur

Quyidagi jadvalda xloridning xizmat ko'rsatish jiddiyligi va xavfsizlik standartlari bilan bog'liq holda titaniumli isitgichning payvand choki sifatini o'rnatish uchun tanlov asoslari keltirilgan.

Issiq xloridga xizmat ko'rsatish holati va ishonchliligi ustuvorligi Kerakli payvand choki sifatiga qo'yiladigan talablar Asosiy asoslar va SCC xavfini o'zgartirish
Xloridlar 1,000-5,000 ppm 60-80 daraja Toza eritma Tsiklsiz ishlash Kumush somon rangi, mustahkamlovchi 0,3 mm dan kam yoki unga teng, ko'rinadigan pastki kesik yo'q. Standart avtogen GTAW choklari uchun mo''tadil holatlar qabul qilinadi. AWS D1.6 B sinfini qabul qilish uchun vizual tekshirildi.
Xloridlar 5,000-20,000 ppm, 80-100 daraja, oqim zonalari yo'q, haftalik termal tsikllar Engil somon rangi, mustahkamlash 0,2 mm dan kam yoki teng, PWHT stressini yumshatish (550 daraja, 30 min) PWHT stressni qayta tiklashdan pastda kamayadi. Oksidlanish ko'k rangga ruxsat berilmaydi. Barcha payvand choklari bo'yoq penetranti bilan tekshirilishi kerak.
Continuous Duty, chlorides >20 000 ppm, 100 dan 120 ° C gacha, dengiz suvi yoki sho'r suv xizmati Ko'rinadigan oksidi yo'q (orqa argon bilan tozalangan), armatura tuproqni yuvish ±0,1 mm, to'liq PWHT maksimal SCC qarshiligi zarur. 12-darajali yoki 7-darajali asosiy metallga afzallik beriladi.
Issiq xlorid, pH<4 or oxidizing species (Fe3+, Cu2+) Silver weld color + Weld toe cold working (shot peening) Compressive surface stress from peening offsets tensile residual stress. Specialized procedure, more expensive.
Payvand choki sifati muhandisligi va boshqalar

Payvand chokining sifati trubaning devorining qalinligi va ish haroratiga bog'liq emas. Hatto sifatsiz chok ham bir necha hafta ichida qalin devorni (1,5 mm) kesib o'tishi mumkin, chunki titandagi SCC tarqalish tezligi o'rnatilgandan so'ng 1-2 mm/soatgacha yuqori bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, ajoyib payvandlangan (kumush rang, PWHT, zamin yuvish) nozik devor (0,7 mm) issiq sho'r suvda yillar davom etadi. Shuningdek, asosiy metall markasi payvand chokining sezgirligiga ta'sir qiladi: 12-navli titan (0,3% Mo va 0,8% Ni) 2-darajaga qaraganda ancha yaxshi payvand chokining HAZ pishiqligiga ega. Issiq xlorid xizmatini loyihalashda barcha choklarda bo'yoqning penetratsion tekshiruvini (ASTM E165) ko'rsating va hech qanday ko'rsatkichlarsiz choklarni qabul qiling. Payvandlash paytida argon bilan orqa tozalash ixtiyoriy emas, tashqi tekshiruv bilan ko'rinmaydigan ichki yuzaning oksidlanishini oldini olish uchun talab qilinadi.

Qanday qilib yaxshi spetsifikatsiya qilish kerak

(1) AWS A5.16 rang jadvaliga ko'ra, payvand chokining rangi ochiq somondan quyuqroq emas; (2) maksimal payvandlashni mustahkamlash 0,2 mm; (3) pastki kesish yo'q; (4) yozma hisobot bilan 100% bo'yoq penetrant tekshiruvi; (5) 90 darajadan yuqori haroratda xizmat ko'rsatish uchun payvand chokiga issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng . 60 darajadan yuqori issiq xloridli muhitlar uchun titaniumli isitish quvurlarini belgilashda, sotib olish spetsifikatsiyasiga quyidagi manba sifati talablarini kiritish tavsiya etiladi: Yetkazib beruvchining usuli biz ishlab chiqaradigan mahsulotlarga mos kelishini ko'rsatadigan payvandlash jarayonining malaka yozuvlarini (PQR) so'rang. Bu payvand choki sifatini dominant dizayn parametriga aylantiradi, bu muhandisga issiq xlorid xizmatida SCC xavfini to'g'ridan-to'g'ri tartibga solishga va payvandni nosozlikni boshlash joyidan isitish moslamasining ishonchli qismiga aylantirishga imkon beradi.