Tijdens het buigvormen, de koude verwerking en het argonbooglassen van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen wordt onvermijdelijk een grote hoeveelheid resterende trekspanning gegenereerd in de zones van het basismetaal en de laswarmte-. Wanneer de lasverwarmingstemperatuur stijgt tot het sensibiliseringstemperatuurbereik van 450 graden tot 850 graden, slaat chroomcarbide neer langs de korrelgrenzen, wat leidt tot chroomuitputting aan de korrelgrenzen. Zodra de verwarmingsbuis in gebruik wordt genomen in chloride-bevattende, zure of microbiële corrosieve media, worden korrelgrenzen preferentiële corrosiekanalen, wat ernstige intergranulaire corrosie veroorzaakt. Onder de gecombineerde werking van resttrekspanning en corrosieve omgeving planten zich snel intergranulaire spanningscorrosiescheuren voort, die moeilijk te detecteren zijn met conventionele oppervlakte-inspectie en vaak leiden tot plotselinge brosse lekkage van verwarmingsbuisbundels. Veel fabrikanten voeren alleen eenvoudige natuurlijke koeling na- het lassen uit, zonder oplossingsgloeien of spanningsontlastende warmtebehandeling. Zelfs als na het lassen beitspassivering wordt toegepast, kan het verborgen gevaar van korrelgrenssensibilisatie en resttrekspanning niet fundamenteel worden geëlimineerd, wat resulteert in frequent voortijdig falen van gelaste verwarmingsbuizen onder zware industriële werkomstandigheden. Daarom is de formulering van geclassificeerde en gestandaardiseerde warmtebehandelingsprocessen een belangrijk technisch middel om lassensibilisatie en restspanning te elimineren en de intergranulaire corrosieweerstand van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen fundamenteel te verbeteren.
Onjuiste warmtebehandeling of de afwezigheid van warmtebehandeling leidt tot twee typische oorzaken van falen: chroomuitputting op de korrelgrens en accumulatie van resterende trekspanning. Wanneer roestvrij staal tijdens het lassen en langzaam afkoelen te lang in de sensibiliseringstemperatuurzone blijft, combineren koolstofatomen met chroom om Cr₂₃C₆ neer te slaan langs de korrelgrenzen. De snelle consumptie van chroom aan de korrelgrenzen vormt een chroom{2}}arme laag, waarvan het corrosiepotentieel veel lager is dan dat van de binnenkant van de korrel. In corrosieve elektrolyten worden de korrelgrenzen bij voorkeur opgelost, wat resulteert in intergranulaire corrosie en verlies van de intergranulaire bindingskracht van het metaal. Ondertussen veroorzaken ongelijkmatige verwarming en koeling tijdens lassen en koudvervormen resttrekspanningen die geconcentreerd zijn op lassen, gebogen delen en klemgebieden. Residuele trekspanning versnelt niet alleen het ontstaan en de uitzetting van intergranulaire corrosiescheuren, maar legt ook wisselende thermische spanningen op tijdens de werking van de apparatuur, waardoor de incubatietijd van spanningscorrosiescheuren aanzienlijk wordt verkort. Bij gebundelde verwarmingsbuisconstructies met complexe structuren treedt lokale sensibilisatie en spanningsconcentratie vaak op bij smalle openingen, wat de hoogste- risicoposities voor intergranulaire corrosieproblemen vormen.
Deze studie presenteert vier gestandaardiseerde controlestrategieën voor warmtebehandeling om de intergranulaire corrosieweerstand van gelaste 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen te verbeteren. Classificeer eerst de warmtebehandelingsschema's op basis van materiaalkwaliteit, verwerkingsmodus en risico op bedrijfscorrosie. Voor 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen met normale werkomstandigheden met circulerend water en een laag corrosierisico, wordt spanningsontlaten bij lage temperatuur - toegepast om de resterende trekspanning te elimineren die wordt veroorzaakt door koud buigen en lassen, en te voorkomen dat men gedurende lange tijd binnen het bereik van de sensibilisatietemperatuur blijft. Voor bedrijfsomgevingen met hoge- chloriden, zure en intermitterende hoge - temperaturen met een hoog risico op interkristallijne corrosie, wordt de voorkeur gegeven aan 316L ultra- roestvrij staal met laag koolstofgehalte, en wordt na het lassen een volledige gloeibehandeling toegepast. Het ultra-koolstofarme ontwerp van 316L remt effectief de neerslag van chroomcarbide, terwijl de warmtebehandeling de neergeslagen chroomcarbiden opnieuw kan oplossen in de austenietmatrix en weer een uniforme chroomverdeling kan realiseren. Voor grote gebundelde verwarmingsconstructies die niet in integrale warmtebehandelingsovens kunnen worden geplaatst, worden lokale snelle inductieverwarming en waterdoving uitgevoerd op laswarmte-beïnvloede zones om de verblijftijd in het sensibilisatie-interval te verkorten.
Ten tweede: controleer de gloeitemperatuur van de oplossing, de houdtijd en de snelle afkoelingsparameters strikt. Stel de oplossingswarmtebehandelingstemperatuur van 316 en 316L roestvrij staal in tussen 1050 graden en 1120 graden, formuleer redelijkerwijs de houdtijd op basis van de wanddikte: elke 1 mm wanddikte komt overeen met 2 tot 3 minuten hittebehoud om voldoende heroplossing van korrelgrensprecipitaten te garanderen. Na het behoud van de hitte moet een geforceerde snelle waterdoving of snelle gaskoeling worden toegepast om snel binnen de kortst mogelijke tijd het sensibiliseringstemperatuurbereik van 450-850 graden te overschrijden, waardoor secundaire neerslag van chroomcarbide tijdens langzame koeling wordt voorkomen. Vermijd een te hoge gloeitemperatuur boven de 1150 graden, omdat dit vergroving van de korrels zal veroorzaken en de mechanische eigenschappen en vermoeidheidsweerstand van het roestvrijstalen substraat zal verminderen. Voor dun-verwarmingsbuizen kleiner dan 2 mm moet u de verwarmingssnelheid strikt controleren om lokale oververhitting en vervorming van de buis te voorkomen.
Ten derde: standaardiseer de gloeiprocessen bij lage- temperatuurspanningen voor componenten die niet geschikt zijn voor oplossingsbehandeling. Stel de gloeitemperatuur in tussen 300 graden en 400 graden, met een verwarmingssnelheid van minder dan 3 graden per minuut en warmtebehoud gedurende 60 tot 120 minuten, gevolgd door langzaam afkoelen van de oven tot kamertemperatuur. Dit proces kan het grootste deel van de resterende trekspanning vrijgeven die wordt gegenereerd door koud bewerken en lassen zonder chroomcarbideprecipitatie en korrelgrenssensibilisatie te veroorzaken. Verwijder vóór de warmtebehandeling grondig olie, vet en organische verontreinigingen van het oppervlak om carburatie van het oppervlak tijdens verhitting op hoge- temperatuur te voorkomen, wat lokale chroomuitputting zal veroorzaken en intergranulaire corrosiegevoelige punten zal worden. Bescherm het oppervlak van de verwarmingsbuis met een inerte beschermende atmosfeer tijdens hittebehandeling bij hoge-temperaturen om oxidatie en ontkoling van het oppervlak te voorkomen.
Ten vierde: implementeer post-inspectie van de warmtebehandeling en prestatieverificatie van de batch-anti- corrosiebescherming. Voer na de warmtebehandeling een metallografische inspectie uit om de status van de korrelgrensprecipitatie te observeren en voer intergranulaire corrosietests uit in overeenstemming met nationale standaardmethoden om te verifiëren of sensibilisatie optreedt. Test de restspanning met behulp van röntgendiffractie om te bevestigen dat de trekspanning aan het oppervlak wordt omgezet in een toestand met lage- spanning of drukspanning. Pas na de warmtebehandeling uniforme alkalische ontvetting, ultrasone reiniging en beitspassivering toe om een volledige chroom-passieve film op het oppervlak met uniforme korrelstructuur te vormen. Tijdens de lange- termijn in het veld moet u zich elk jaar richten op wervelstroomfoutdetectie en elektrochemische testen voor alle gelaste en gebogen-warmtebehandelde secties om de vroege interkristallijne corrosie en het ontstaan van spanningscorrosiescheuren te monitoren. Archiveer de temperatuurcurven van de warmtebehandeling, bewaar gegevens en intergranulaire corrosietestrapporten in het gehele-levenskwaliteitsbestand van elke partij verwarmingsbuizen om procestraceerbaarheid en kwaliteitsverantwoordelijkheid te realiseren.
Gegevens uit veldtoepassingen laten zien dat bij gelaste verwarmingsbuizen die worden onderworpen aan gestandaardiseerd oplossingsgloeien het percentage intergranulaire corrosie-falen met 95% wordt verminderd onder werkomstandigheden met hoge- corrosie, en dat de levensduur meer dan tweemaal wordt verlengd vergeleken met niet-warmte-werkstukken. Concluderend kunnen de selectie van een gradueel warmtebehandelingsschema, nauwkeurige controle van temperatuur- en koelparameters, verwerking van atmosfeerbescherming en strikte prestatie-inspectie na de- warmtebehandeling de sensibilisering van de korrelgrens en schadelijke resttrekspanning bij de bron elimineren. Een geoptimaliseerd warmtebehandelingsproces vergrendelt de inherente intergranulaire corrosieweerstand van 316 roestvrijstalen substraten, waardoor het verborgen gevaar van door lassen-geïnduceerde korrelgrensfalen wordt geëlimineerd en een betrouwbare materiaalprestatiegarantie wordt geboden voor verwarmingsbuizen die in verschillende agressieve corrosieve industriële omgevingen worden gebruikt.
