Beitsen en passiveren is het kernoppervlaktebehandelingsproces voor 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen, waarmee oxideaanslag op het oppervlak, lasoxidatielagen, bewerkingsvet en vrije ijzerverontreinigingen die tijdens het buigen, lassen en vormen worden gegenereerd, kunnen worden verwijderd en een dichte, uniforme chroom-rijke passieve film op het metalen oppervlak kan worden gereconstrueerd. Een onjuiste formuleverhouding, behandelingstemperatuur, inwerktijd en reiniging na- zullen leiden tot onvolledige passivatie, over- corrosie, oneffenheden in de passivatiefilm van het oppervlak en resterende zuurverontreiniging. Deze defecten worden de voorkeurslocaties voor putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie in chloride-houdende industriële media. Veel fabrikanten passen empirische beitspassiveringsparameters toe zonder gerichte procesverificatie, wat resulteert in inconsistente anti-corrosieprestaties tussen batches verwarmingsbuizen en frequente vroege corrosielekkage nadat ze in gebruik zijn genomen. Daarom is een nauwkeurige optimalisatie van de parameters van het beits- en passivatieproces een essentiële technische maatregel om de inherente anticorrosieprestaties van verwarmingsbuissubstraten fundamenteel te verbeteren.
Het anti-{0}}corrosiemechanisme van beitsen en passiveren kan worden onderverdeeld in twee progressieve fasen. De beitsfase verwijdert verontreinigende stoffen aan het oppervlak en oxidatiedefecten: een gemengde zuuroplossing lost oxidelagen op hoge- temperatuur op die zijn gevormd bij lassen en warme verwerking, elimineert vrije ijzerdeeltjes die zijn ingebed door machinale bewerking, en wist lokale chroom- verarmde gebieden veroorzaakt door thermische sensibilisatie, waardoor potentiële galvanische corrosiepunten op het buisoppervlak worden geëlimineerd. In de daaropvolgende passivatiefase bevordert het oxiderende passivatiemiddel de selectieve verrijking van chroomelementen op het roestvrijstalen oppervlak, waardoor een compacte amorfe chroomoxide-beschermfilm wordt gevormd met een dikte van enkele nanometers. Deze passieve film kan de penetratie van chloride-ionen effectief blokkeren, het kritische putpotentieel van het materiaal verbeteren en de anodische oplossnelheid van het substraat in corrosieve omgevingen aanzienlijk vertragen. Onvolledige reiniging vóór het beitsen, een te lange zuurtijd en onvoldoende passivatie-oxidatiecapaciteit zullen direct leiden tot het mislukken van de vorming van een beschermende film.
In deze studie worden vier belangrijke parameteroptimalisatieschema's voorgesteld voor het beits- en passivatieproces van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen, waaronder reiniging vóór- de behandeling, parametercontrole met gemengd zuur, milieu-instelling van de passivatieparameters en neutralisatie en zuivering na- het proces.
Voer eerst een strikte voorbehandeling met alkalische ontvetting uit- vóór de zuurbehandeling. Het werkstuk van de verwarmingsbuis wordt gedrenkt in 5% tot 8% alkalische ontvettingsoplossing bij 50 tot 60 graden gedurende 15 tot 25 minuten om trekolie, snijvloeistof en organische verontreinigingen aan het oppervlak grondig te verwijderen. Olieresten zullen het contact tussen de zure oplossing en de roestvrijstalen matrix isoleren, wat resulteert in lokale beitsende blinde gebieden en fragmentarische onvolledige passivatie. Na het ontvetten is continu circulerend spoelen met gedeïoniseerd water vereist totdat er geen oliefilm meer op het oppervlak achterblijft om te voorkomen dat alkalische stoffen in de beitstank worden gebracht en de effectieve concentratie van de zuuroplossing veranderen.
Ten tweede: optimaliseer de gemengde beitsformule, temperatuur en weekduur. Gebruik een gemengde beitsoplossing met een laag-fluorwaterstofzuurgehalte om overmatige waterstofverbrossing van koude-gebogen en gelaste verwarmingsbuizen te voorkomen. De aanbevolen verhouding is salpeterzuur gecombineerd met een kleine hoeveelheid fluorwaterstofzuur, de behandelingstemperatuur wordt geregeld tussen 25 en 40 graden en de inweektijd varieert van 5 tot 12 minuten. Voor dikke oxidelagen op lasnaden kan lokaal beitsen met een borstel worden toegepast om de inwerktijd op passende wijze te verlengen; langdurig-weken van meer dan 15 minuten is ten strengste verboden om intergranulaire over-corrosie en toename van de oppervlakteruwheid te voorkomen. Filter de beitsoplossing tijdig om zwevend metaalslib te verwijderen en vul regelmatig het zuur bij om de beitsefficiëntie van elke batch werkstukken te stabiliseren.
Ten derde: selecteer een op salpeterzuur-gebaseerde omgevingspassiveringsoplossing om gestandaardiseerde procesparameters in te stellen. De passiveringsoplossing gebruikt een waterige salpeterzuuroplossing van 20% tot 25%, de passivatietemperatuur wordt op kamertemperatuur tot 45 graden gehouden en de weektijd wordt geregeld van 20 tot 40 minuten. Een hogere temperatuur kan de vorming van de passieve film versnellen, maar een te hoge temperatuur zal leiden tot overmatige oxidatie en een losse filmstructuur. Passivering moet worden uitgevoerd in een stofvrije-omgeving om te voorkomen dat deeltjesvormige onzuiverheden zich aan het buisoppervlak hechten en filmdefecten vormen. Chromaat-bevattende passivatiemiddelen worden geëlimineerd om te voldoen aan de emissie-eisen van de industriële milieubescherming en tegelijkertijd de uniformiteit en compactheid van de chroom-rijke passieve film te garanderen.
Ten vierde: volledige neutralisatie en naspoeling van -fasen met hoog-zuiver water-. Na passivering wordt het werkstuk eerst gedrenkt in een verdunde alkalische neutralisatietank om de resterende zure vloeistof op het oppervlak te neutraliseren, en vervolgens herhaaldelijk gespoeld met gedeïoniseerd water totdat de oppervlaktewaterfilm continu en vrij van fragmentatie is. Ten slotte wordt hete luchtdrogen onder de 80 graden toegepast om watervlekkenresten te voorkomen die lokale zuurverrijking zullen veroorzaken en de nieuw gevormde passieve film zullen beschadigen. Werkstukken kunnen pas na volledige droging worden afgedicht en opgeslagen om atmosferische vervuiling en secundaire oppervlakteverontreiniging te voorkomen.
Verificatie van de batch-zoutsproeitest laat zien dat verwarmingsbuizen die zijn verwerkt met geoptimaliseerde passivatieparameters voor beitsen meer dan 1200 uur aan een neutrale zoutsproeitest kunnen doorstaan zonder putcorrosie, en dat hun kritische putcorrosie met meer dan 180 mV is toegenomen in vergelijking met werkstukken die zijn behandeld met empirische niet-standaardprocessen. Gegevens uit veldtoepassingen bewijzen dat gestandaardiseerde gepassiveerde verwarmingsbuizen een gemiddelde levensduur hebben die meer dan tweemaal zo groot is als die van niet-standaard behandelde producten in werkplaatsen met een hoog- chloorgehalte. Concluderend kunnen de voorbehandeling met alkalische ontvetting, nauwkeurige controle van de beitsparameters, instelling van het passivatieproces in de omgeving en neutralisatiespoeling in meerdere- fasen een complete set gestandaardiseerde specificaties voor oppervlaktebehandeling vormen. Geoptimaliseerde beits- en passivatietechnologie bouwt een anti-corrosiebarrière met hoge{9}}stabiliteit op het oppervlak van 316 roestvrijstalen verwarmingsbuizen, waardoor lokale corrosie veroorzaakt door oppervlaktedefecten effectief wordt vermeden en de operationele betrouwbaarheid op de lange- termijn van industriële verwarmingsapparatuur onder verschillende zware corrosieve werkomstandigheden aanzienlijk wordt verbeterd.
