Kako vrijeme-kušenja nakon zavarivanja (5 minuta naspram. 20 minuta u HNO₃/HF) za grijač od titana mijenja dubinu uklanjanja alfa-kućišta i kasniju otpornost na koroziju u pukotinama u 10% limunskoj kiselini?
Ostavite poruku
Alfa-sloj zavarenih spojeva od titana pojačan kisikom može se ukloniti luženjem nakon -zavarivanja u mješavini dušične i fluorovodične kiseline (20% HNO3 + 3 % HF). Brzo kiseljenje od 5 minuta uklanja 10-20 m m materijala, ostavljajući dio alfa-kućišta netaknutim. Dulje kiseljenje od 20 minuta uklanja 40–80 µm, potpuno uklanjajući alfa-kućište. Otpornost na pukotinsku koroziju poboljšana je eliminacijom alfa-case u 10% limunskoj kiselini na 80oC. Vrijeme inicijacije pukotina kod potpuno dekapiranih epruveta (20 minuta) je 5 puta veće od lagano dekapiranih epruveta (5 minuta). Alfa-kućište je krhko i anodno prema osnovnom metalu i pruža pogodno mjesto za napad na pukotine.
Mehanizam uklanjanja alfa-kućišta i poboljšanje korozije pukotina
Tijekom zavarivanja, kisik difundira u površinu titana i formira alfa-sloj kućišta koji je tvrđi i lomljiviji od osnovnog metala. Ovaj sloj ima različita elektrokemijska svojstva i skloniji je koroziji u pukotinama. Alfa-slučaj se jednolično uklanja dekapiranjem u HNO3/HF. Potpuno uklanjanje vraća površinu u sastav osnovnog metala i uklanja omiljena mjesta napada. Udubljenja zavara i korijenski prolazi gdje je pristup ograničen bit će uklonjeni duljim vremenom dekapiranjem.
Kvantitativno alfa{0}}uklanjanje kućišta i otpornost na pukotine u odnosu na vrijeme kiseljenja
Kontrolirano ispitivanje titanskih zavara 2. stupnja dekapiranih u 20% HNO3 + 3% HF na 50 stupnjeva nakon čega slijedi uranjanje u 10% limunsku kiselinu pri 80 stupnjeva, pokazalo je da pri dekapiranju od 0 minuta (kako-zavareno) alfa-dubina uklanjanja sloja (µm)=0, ostatak alfa-slučaja (µm)=50–150, vrijeme inicijacije pukotine (h)=100–200. Dubina uklanjanja kod 5 min dekapiranje je 10-20 μm, rezidualni alfa-slučaj je 30-130 μm, a vrijeme inicijacije je 200-500 sati. Dubina uklanjanja 20-40 µm 10 minuta Ostatak alfa-kućišta 10-110 µm 400-1000 sati Vrijeme inicijacije 20-40 µm 10 minuta Nakon 15 min jetkanja dubina uklanjanja je 30-60 µm, ostatak alfa-kućišta je 0-90 µm i inicijacija vrijeme je 600–1500 h. Nakon 20 minuta dubina uklanjanja je 40-80 mikrometara, rezidualni alfa-case je 0-50 mikrometara, a vrijeme inicijacije 800-2000 sati. Nakon 30 minuta, dubina eliminacije je 60-120 µm, preostali alfa-slučaj je 0 µm, a vrijeme početka je 1000-2500 sati.
Utjecaj koncentracije limunske kiseline i temperature na korist kiseljenja
Što je duže kiseljenje, to je korist veća, a korist se povećava s udjelom limunske kiseline i temperaturom. Kiseljenje 5 minuta 20 minuta 3× 5% limunske kiseline 80 stupnjeva 5% limunske kiseline 80 stupnjeva 3× produljenje vijeka trajanja pukotina od 5 minuta kiseljenja do 20 minuta kiseljenja Kod 10% limunske kiseline i 80 stupnjeva produljenje je 4–5 puta. Ekstenzija od 5-6× na 15% limunske kiseline i 80 stupnjeva 6-8x ekstenzija na 10% limunske kiseline i 100 stupnjeva. Što su više koncentracije kiseline i temperature agresivnije, to važnije postaje uklanjanje alfa-slučaja.
Odabir vremena za dekapiranje nakon-zavarivanja za uslugu limunske kiseline
Tablica 3. Preporučena vremena dekapiranja nakon zavarivanja za titanske grijače stupnja 2 u 10% limunskoj kiselini na 80 stupnjeva kako bi se postigla potrebna otpornost na koroziju u pukotinama
Desired Crevice Initiation Time (hours) Recommended Pickling Time (minutes) Expected Alpha-Case Removal Depth (µm) Metal Loss from Tube Surface (µm) Recommended for Service Life 200–500 5 10–20 10–20 Low (1–2 years) 400–1,000 10 20–40 20–40 Moderate (2–3 years) 800–2,000 20 40–80 40–80 High (3–5 years) 1,000–2,500 30 60–120 60–120 Maximum (>2,500 45 100-150 100-150 Pretjerano kiseljenje, nema koristi
Inženjering izvan kontrole vremena kiseljenja
Brzina kiseljenja ovisi o stupnju titana. Kiseljenje stupnja 7 jednako brzo kao i stupanj 2. Debljina stjenke trebala bi biti dovoljna da dopusti gubitak metala od kiseljenja. Stijenka od 1 . 5 mm s uklanjanjem od 60 µm ostavila bi 1 . 44 mm i to je prihvatljivo. Temperaturu kupke za kiseljenje treba održavati na 50 stupnjeva ± 5 stupnjeva jer se stopa uklanjanja povećava s temperaturom, ali postoji opasnost od prekomjernog-kiseljenja. Treba kontrolirati koncentraciju HF. Što je viši HF, veća je stopa klirensa, ali je veći rizik od apsorpcije vodika. Nakon kiseljenja cijev se mora dobro isprati kako bi se uklonili ostaci kiseline. Ispitivanje mikrotvrdoće može potvrditi uklanjanje alfa-kućišta; površinska tvrdoća ispod 250 HV pokazuje potpuno uklanjanje.
Izrada dobro{0}}informirane specifikacije
Navedite trajanje dekapiranja nakon-zavarivanja od 20 minuta u 20% HNO3 + 3% HF na 50 stupnjeva za potpuno uklanjanje alfa-kućišta za titansku grijaću cijev zavarenu i dizajniranu za 10% limunsku kiselinu na 80 stupnjeva. Za manje zahtjevne primjene (niža temperatura ili koncentracija) može biti dovoljno 10 minuta. Ako je kritična usluga, onda recimo 30 minuta. Ispitajte tvrdoću površine da provjerite uklanjanje alfa-kućišta. Manje od 250 HV je dobar pokazatelj uspjeha. Epruvete koje imaju zaostalu plavu ili sivu promjenu boje nakon kiseljenja treba odbaciti. Inženjer kontrolira dekapiranje nakon -zavarivanja na 20 minuta i uklanja alfa-sloj kućišta i poboljšava otpornost na koroziju u pukotinama za faktor 5 u radu s limunskom kiselinom.
