Lasverbindingen, gebogen overgangsprofielen en vastgeklemde delen van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen behouden onvermijdelijk een trekrestspanning na verwerking en vorming. Wanneer de apparatuur werkt in industriële media met hoge{2}} chloride- of zure industriële media, veroorzaakt het koppelingseffect van restspanning op trek en een corrosieve omgeving gemakkelijk spanningscorrosiescheuren (SCC). Dergelijke scheuren ontstaan meestal door micro-oppervlaktedefecten en breiden zich snel uit langs korrelgrenzen, wat niet kan worden gedetecteerd door conventionele visuele inspectie. Zodra scheuren de buiswand binnendringen, zullen mediumlekken, uitschakeling van apparatuur en zelfs veiligheidsongevallen plaatsvinden. Veel fabrikanten elimineren slechts een deel van de restspanning door na-ontlating van de lasspanning, maar de complexe structuur van gebundelde verwarmingsbuizen kan vaak geen integrale warmtebehandeling bereiken, waardoor er nog steeds resttrekspanning overblijft op lokale oppervlakken. Shotpeening is een efficiënte oppervlakteversterkingstechnologie die een uniforme drukrestspanningslaag op het roestvrijstalen oppervlak introduceert, schadelijke trekspanningen compenseert, microscheuren en passivatiedefecten aan het oppervlak dicht, en het vermogen van verwarmingsbuizen om weerstand te bieden tegen spanningscorrosie aanzienlijk verbetert. Daarom is een gestandaardiseerde kogelstraalbehandeling een belangrijk aanvullend anticorrosieversterkingsproces voor gelaste en gevormde verwarmingsbuizen die worden gebruikt in werkomstandigheden met hoog risico op SCC.
Kogelstralen remt spanningscorrosiescheuren voornamelijk via vier beschermende mechanismen. Ten eerste heeft een hoge-schotstroom voortdurend invloed op het werkstukoppervlak en vormt zo een plastische vervormingslaag met een bepaalde diepte, waardoor de restspanning op het oppervlak wordt omgezet in stabiele drukrestspanning, waardoor de drijvende kracht voor het ontstaan van spanningscorrosiescheuren fundamenteel wordt geëlimineerd. Ten tweede sluit kunststofextrusie kleine krasjes op het oppervlak, bewerkingsfouten en microscheurtjes in door de hitte-geïnfecteerde zones van het lassen, waardoor de invasiekanalen van chloride-ionen en andere corrosieve media worden geblokkeerd. Ten derde verbetert de dichte korrelverfijningslaag, gevormd door plastische vervorming van het oppervlak, de compactheid van de chroomrijke passieve film, vergroot het kritische putpotentieel van het materiaal en vertraagt het ontstaan van plaatselijke corrosieputten, die altijd de bron zijn van SCC. Ten vierde verwijdert kogelstralen de oxidehuid van het oppervlak, vrije ijzerverontreiniging en een ongelijkmatige passieve film, waardoor een schone en uniforme oppervlaktefundering wordt gelegd voor daaropvolgende beitspassivering of conversiecoatingbehandeling. Anders dan bij integrale warmtebehandeling kan met kogelstralen lokale gerichte versteviging worden gerealiseerd op lassen, gebogen onderdelen en spanningsgeconcentreerde gebieden- zonder de totale grootte van verwarmingsbuisconstructies te beperken.
Deze studie presenteert vier gestandaardiseerde implementatiespecificaties voor het kogelharden van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen. Selecteer eerst geschikte shotmaterialen en classificeer de hardingsintensiteit op basis van het corrosierisico tijdens gebruik. Voor algemene werkomstandigheden in circulerend water met een laag SCC-risico kunt u roestvrijstalen kogels met een deeltjesgrootte van 0,3–0,6 mm gebruiken om kogelstralen met lage-intensiteit uit te voeren, waardoor verontreinigende stoffen aan het oppervlak kunnen worden verwijderd en dunne drukspanningslagen kunnen worden geïntroduceerd. Voor galvaniseren met hoge-chloriden, werkomstandigheden bij kust- en intermitterende hoge- temperaturen met een hoog SCC-risico, gebruikt u keramische shots met hoge-hardheid en een deeltjesgrootte van 0,2–0,5 mm voor middelmatig-hoge intensiteitsharden om ervoor te zorgen dat de diepte van de drukrestspanningslaag ten minste 0,1 mm bereikt. Vermijd het gebruik van koolstofstalen shots om verontreiniging met ijzer op het roestvrijstalen oppervlak te voorkomen, wat corrosie-inductiepunten zal worden in daaropvolgende corrosieve media. Strikt gezeefdrukte deeltjes om gebroken fijn vuil vóór de bouw te verwijderen om een uniform uithardeffect te garanderen.
Ten tweede: optimaliseer de procesparameters van het shotpeeningproces om een volledige dekkingsversterking van stress-geconcentreerde gebieden te realiseren. Controleer de bewegingssnelheid van het spuitpistool, de injectiedruk en de schotafstand redelijk; de injectiehoek wordt op 75 graden tot 90 graden loodrecht op het buisoppervlak gehouden om een uniforme impactenergie te garanderen. Belangrijke versterkingsgebieden zijn onder meer lasnaden, door hitte-beïnvloede zones, koude-gebogen overgangssecties en klemcontactposities; deze gebieden zullen worden onderworpen aan 100% volledige dekkingspeening, en de peeningdekkingsgraad moet meer dan 98% bereiken. Vermijd een overmatige hardingsintensiteit, die in plaats daarvan over-plastische vervorming, oppervlakteruwheid en nieuwe micro-defecten zal veroorzaken, waardoor de uniformiteit van de daaropvolgende passieve film wordt verminderd. Voor smalle openingen tussen gebundelde verwarmingsbuizen gebruikt u kleine-micro-hoeksproeiers om ervoor te zorgen dat dode-hoekposities niet worden overgeslagen.
Ten derde: implementeer post-oppervlaktereiniging en een gezamenlijke passivatieversterkende behandeling. Na het kogelstralen verwijdert u resterend straalstof, metaalresten en in het oppervlak ingebedde kleine deeltjes door ultrasoon reinigen en spoelen met zuiver water onder hoge-druk. Voer vervolgens een uniforme beits- en passivatiebehandeling uit om een dichte, chroom{4}}passieve film op het verfijnde oppervlak te vormen, waardoor een samengesteld beschermingssysteem wordt gevormd van een drukspanningslaag plus een passieve anti-corrosiefilm. Voor verwarmingsbuizen met een extreem hoog corrosierisico volgt u het kogelharden met een zeldzame-aarde-afdichtingsbehandeling om de micro-oppervlakteporiën verder af te dichten en de chlorideweerstand te verbeteren. Het is verboden om na het kogelstralen mechanisch polijsten uit te voeren, anders wordt de drukspanningslaag op het oppervlak verwijderd en zal het versterkende effect mislukken.
Ten vierde, het opzetten van een shotpeen-kwaliteitsinspectie en een batchprocescontrolesysteem. Detecteer de restspanningswaarde voor druk op het oppervlak en de diepte van de drukspanningslaag door middel van röntgenspanningsmetingen om er zeker van te zijn dat de technische indicatoren voldoen aan de vereisten voor ontwerpversterking. Controleer de dekkingsgraad van het oppervlak en de ruwheid van het geharde werkstuk om plaatselijke gebreken bij onder- of over- hardharden te voorkomen. Neem willekeurig monsters van werkstukken voor de buigspanningscorrosietest en de neutrale zoutsproeitest om het verbeterende effect op de weerstand tegen spanningscorrosie te verifiëren. Tijdens veldwerkzaamheden op lange- termijn moet u zich richten op regelmatige wervelstroomfoutdetectie voor gestraalde- las- en gebogen onderdelen om het begin van vroege vermoeiings- en spanningscorrosiescheuren te monitoren, en elektrochemische tests combineren om de stabiliteit op lange- termijn van de oppervlakteversterkingslaag te evalueren.
Uit veldtestgegevens blijkt dat 316 roestvrij stalen verwarmingsbuizen zijn gestraald{0}} het aantal breuken in spanningscorrosie bij lasverbindingen met meer dan 94% vermindert, en dat de levensduur in omgevingen met trekspanning-gekoppelde- hoge chloriden gemiddeld 2,3 keer wordt verlengd. Concluderend kunnen de selectie van op elkaar afgestemde shotmaterialen, volledige-optimalisatie van de dekkingsparameters, reiniging na- het proces en gezamenlijke passivatiebehandeling en strikte kwaliteitsinspectie een stabiele oppervlaktebeschermingslaag tegen drukspanning vormen. De technologie voor het versterken van het kogelstraaloppervlak elimineert fundamenteel het gevaar van resterende trekspanning, verbetert de weerstand tegen spanningscorrosie van gelaste en gevormde verwarmingsbuizen aanzienlijk en biedt een betrouwbare garantie voor oppervlakteveiligheid voor 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen onder wisselende thermische spanning en industriële werkomstandigheden met hoge corrosie.
