F'liema Limitu Speċifiku ta 'Konċentrazzjoni ta' Aċidu Sulfuriku 1.2 Millimeter 316 Stainless Steel Sheath Jeħtieġu Post-Weld Annealing biex Tipprevjeni l-Korrużjoni Intergranulari f'Heaters ta 'Immersjoni Elettrika?

L-iwweldjar tat-twaħħil tal-flanġijiet u l-fittings tal-immuntar mal-għant tal-istainless steel 316 għandu jsir għall-inġiniera tal-manifattura u l-persunal tal-assigurazzjoni tal-kwalità responsabbli mill-ħiters tal-immersjoni elettriċi għall-użu fis-servizz tal-aċidu sulfuriku. L-iwweldjar jiġġenera sħana li tista 'tipproduċi sensitizzazzjoni, il-formazzjoni ta' karburi tal-kromju fil-konfini tal-qamħ fiż-żona milquta tas-sħana. 316 sensitizzata titlef ir-reżistenza għall-korrużjoni tagħha u ssir suxxettibbli għall-korrużjoni intergranulari li preferenzjali tattakka l-konfini tal-qamħ li tipproduċi telf ta 'materjal mgħaġġel u falliment possibbli tal-heater. Il-ħxuna tal-ħajt tal-għant tikkontrolla r-ritmu tat-tkessiħ wara l-iwweldjar u l-ħtieġa għall-ittemprar wara -weldjatura. F'dan ix-xogħol iddeterminajna l-limitu ta 'konċentrazzjoni ta' aċidu sulfuriku li jeħtieġ ittemprar wara -weldjatura biex jiġi evitat attakk ta 'korrużjoni intergranulari f'għata ta' 1.2 mm 316.

Mekkaniżmu ta 'Sensitizzazzjoni u Korrużjoni Intergranulari f'316
Meta l-istainless steel 316 jissaħħan fil-medda tat-temperatura ta '450 grad sa 850 grad (firxa ta' sensitizzazzjoni), il-karburi tal-kromju għandhom it-tendenza li jippreċipitaw fil-konfini tal-qamħ. Din il-preċipitazzjoni tirriżulta fir-reġjuni ħdejn il-konfini tal-qamħ li jkunu mnaqqsa mill-kromju u għalhekk defiċjenti fit-12% tal-kromju meħtieġ għall-produzzjoni tal-film passiv. F'ambjent korrużiv, dawn iż-żoni ta 'tnaqqis tal-kromju huma preferenzjali msadda, li jirriżultaw f'attakk tal-konfini tal-qamħ u fl-aħħar mill-aħħar fit-tneħħija tal-materjal. Għal għant ta 'ħitan irqiq ta' ħxuna ta '1.2 mm ir-rata tat-tkessiħ wara l-iwweldjar hija mgħaġġla peress li l-massa termali hija minima u għalhekk is-sħana tinħela malajr. Ħajt irqiq jiksaħ mit-temperatura tal-iwweldjar għal taħt il-450 grad f'sekondi u jqatta 'ftit ħin fil-medda ta' sensitizzazzjoni. Għal għantijiet b'ħitan-ħoxnin (aktar minn 3 mm) ir-rata tat-tkessiħ hija aktar bil-mod, li żżid il-periklu ta' sensitizzazzjoni. Madankollu, għal ħajt ta '1.2 mm, ir-rata tat-tkessiħ hija ġeneralment mgħaġġla biżżejjed biex tevita s-sensitizzazzjoni taħt ċirkostanzi ta' wweldjar bl-ark tat-tungstenu tal-gass konvenzjonali. Mhux biss il-ħxuna tal-ħajt li hija ċ-ċavetta, huwa l-kontenut tal-karbonju tal-materjal 316. Karbonju baxx 316L (max 0.03% C) huwa partikolarment reżistenti għas-sensitizzazzjoni indipendenti mill-ħxuna tal-ħajt. Standard 316 (mass 0.08% karbonju) jista 'jiġi sensitizzat jekk jitkessaħ bil-mod wisq.

Konċentrazzjoni Kritika ta 'Aċidu Sulfuriku għal Sejbien ta' Sensitizzazzjoni
The intergranular corrosion of sensitised 316 is especially severe at certain concentrations of sulphuric acid. The Strauss test (ASTM A262 Practice E) is a test for sensitisation using boiling 16% sulphuric acid with copper sulphate. The most susceptible concentration of sulphuric acid to intergranular assault in service is between 10 and 40% at temperatures over 50°C. Below 10 % the acid is not active enough to target grain boundaries preferentially. Above 40% acid it becomes oxidising and repassivates the surface obscuring sensitisation. 1.2 mm 316 sheath in sulphuric acid. For 60-80°C the concentration threshold for the risk of intergranular corrosion is around 15-25%. A sensitised sheath may live for years without obvious attack below 15 per cent. At >25% aċidu, it-tendenza ossidanti ta 'l-aċidu jistgħu jipprevjenu attakk intergranulari iżda pitting isir inkwiet. Ghat sensitizzat fil-medda kritika ta '15-25% jista' jitlef il-materjal b'rata ta '0.5-2.0 mm/sena tul il-konfini tal-qamħ, u jtaqqab ħajt ta' 1.2 mm fi ftit xhur. Għalhekk, għal applikazzjonijiet b'konċentrazzjonijiet ta 'aċidu sulfuriku bejn 15% u 25% f'temperaturi ta' aktar minn 50 grad, ittemprar wara l-iwweldjar huwa rakkomandat bil-qawwa, sakemm il-materjal ma jkunx 316L.

Matriċi tar-Rekwiżiti tat-Ttemprar għal 316 għantijiet iwweldjati
It-tabella hawn taħt tagħti rakkomandazzjonijiet għall-ittemprar ta' wara-weldjatura ta' 1.2 mm 316 għantijiet skont il-konċentrazzjoni tal-aċidu sulfuriku, it-temperatura operattiva u l-grad speċifiku ta' 316 użat. L-assemblaġġ ta 'l-iwweldjar jissaħħan sa temperatura ta' 1,050 grad għal 15-il minuta u mkessaħ malajr (quench ta 'ilma jew gass sfurzat).

Konċentrazzjoni ta 'Aċidu Sulfuriku Temperatura Operattiva 316 Grad Post Weld Annealing Meħtieġa? Rakkomandazzjoni Alternattiva
Inqas minn 10 fil-mija tat-temperatura 316 jew 316L Nru iwweldjar Standard permess
10 – 15% Taħt 60 grad 316L Nru Preferut 316L
10 – 15% <60°C 316No, however 316L recommended Good without annealing
10 – 15% 60 – 90 grad 316L Nru Attenzjoni kontra attakk
10 – 15% 60 – 90 grad 316 Iva Ittemprar jew uża 316L 15 – 25%Taħt 50oC 316L Mhux aċċettabbli 316L 15 – 25%Tabella 11.2.2.1.2. Kompożizzjoni u applikazzjonijiet ta' 316 u 316L SS f'temperaturi elevati Kwalunkwe temperatura Kwalunkwe 316 N/A Is-sensitizzazzjoni mhix il-mod ta' ħsara predominanti; Il-pitting huwa dominanti
Aktar minn 40%Kull temperatura Kwalunkwe 316 Mhux applikabbli Aċidu ossidanti; attakk intergranulari mhux probabbli
Għall-firxa ta' konċentrazzjoni kritika ta' 15-25% f'temperaturi ta' aktar minn 50 grad, jekk jintuża l-istandard 316, huwa meħtieġ ittemprar ta' wara l-iwweldjar ta' għant 316 ta' 1.2 mm. Iżda l-ittemprar jagħti marġni ta 'sikurezza miżjud anke bi 316L. Jekk l-ittemprar ma jitwettaqx, iż-żona ta 'twaħħil tal-flanġ iwweldjat tista' tiżviluppa korrużjoni intergranulari li tippenetra l-ħajt irqiq fi 3 sa 12-il xahar, li tipproduċi distakk tal-flanġ jew tnixxija tal-għant.

Konsiderazzjonijiet prattiċi dwar it-ttemprar ta 'kisi b'ħitan irqaq
Diffikultajiet prattiċi ta 'wara-ittemprar ta' tubu ta '1.2mm ta' 316 huma diskussi. Jekk l-assemblaġġ ma jkunx protett kif suppost, it-temperatura għolja ta '1050 grad tista' tippermetti l-ossidazzjoni tal-wajer tar-reżistenza interna. L-ittemprar għandu jsir f'forn b'ambjent ikkontrollat ​​bl-użu ta' argon jew ammonja dissoċjata biex tiġi evitata l-ossidazzjoni. Alternattivament, iż-żona tal-weldjatura tista 'tiġi ttemprata lokalment permezz ta' tisħin bl-induzzjoni mingħajr ma ssaħħan il-heater kollu. L-insulazzjoni MgO fil-swages tal-heater tespandi b'mod differenti mill-azzar u tista 'tfarraġ l-għant, għalhekk ittemprar sħiħ tal-forn ta' ħiters li qabel ġew swaged b'insulazzjoni MgO mhux possibbli. Għalhekk l-ittemprar għandu jsir wara l-iwweldjar iżda qabel l-iswaging jew lokalizzat fiż-żona tal-weldjatura biss. L-inġiniera għandhom jistipulaw li kwalunkwe iwweldjar imwettaq fuq 316-il għant li se jara s-servizz fi 15 sa 25 fil-mija ta 'aċidu sulfuriku għandu jkun segwit minn ittemprar ta' induzzjoni lokalizzat taż-żona milquta tas-sħana-. Iż-żona ittemprata għandha testendi mill-inqas 10 mm fuq kull naħa tal-weldjatura. Ittremprar xieraq jista 'jiġi ċċekkjat bl-użu ta' miter tal-ferrite jew billi tissottometti weldjatura kampjun għall-ittestjar tal-Prattika E ASTM A262. Fornitur li ma jistax iwettaq ittemprar ta' wara-weldjatura jew joffri ttestjar ta' verifika m'għandux jiġi impjegat għal servizz ta' aċidu sulfuriku fil-medda ta' konċentrazzjoni kritika . L-ispiża ta 'ħsara waħda ta' korrużjoni intergranulari, li normalment mhix mistennija u mingħajr twissija, hija akbar b'mod sinifikanti mill-ispiża ta 'proċessi ta' ttemprar tajbin. Għal installazzjonijiet ġodda, l-għażla ta '316L, aktar milli standard 316, telimina l-potenzjal ta' sensitizzazzjoni għal ħitan ta '1.2 mm taħt il-kundizzjonijiet kollha ħlief l-aktar estremi u hija rakkomandata bil-qawwa għal kwalunkwe servizz ta' aċidu sulfuriku 'l fuq minn konċentrazzjoni ta' 10%.