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
Dekapiranje nakon -zavarivanja u smjesi dušične-fluorovodične kiseline (20% HNO₃ + 3% HF) uklanja -alfa-sloj kućišta obogaćen kisikom s titanskih zavara. Kratko kiseljenje od 5 minuta uklanja 10-20 µm materijala, ostavljajući dio alfa{10}}kućišta netaknutim. Dulje kiseljenje od 20 minuta uklanja 40–80 µm, potpuno eliminirajući alfa-slučaj. U 10% limunskoj kiselini na 80 stupnjeva otpornost na koroziju u pukotinama poboljšava se uklanjanjem alfa-kućišta. Potpuno dekapirane epruvete (20 minuta) imaju 5 puta dulje vrijeme inicijacije pukotina od lagano dekapiranih epruveta (5 minuta). Alpha-kućište je krto i anodno prema osnovnom metalu, što ga čini preferiranim mjestom za napad na pukotine.
Mehanizam Alpha-uklanjanja kućišta i poboljšanja korozije u pukotinama
Tijekom zavarivanja, kisik difundira u površinu titana, tvoreći alfa-sloj kućišta koji je tvrđi i lomljiviji od osnovnog metala. Ovaj sloj ima drugačija elektrokemijska svojstva i osjetljiviji je na koroziju u pukotinama. Dekapiranje u HNO₃/HF ravnomjerno otapa alfa-sloj. Potpuno uklanjanje vraća površini osnovni metalni sastav i eliminira preferirana mjesta napada. Dulje vrijeme dekapiranje osigurava uklanjanje čak i iz udubljenja zavara i korijenskih prolaza gdje je pristup ograničen.
Kvantitativno alfa{0}}uklanjanje kućišta i otpornost na pukotine kao funkcija vremena kiseljenja
Kontroliranim ispitivanjem zavarenih spojeva od titana Grade 2 dekapiranih u 20% HNO₃ + 3% HF na 50 stupnjeva, nakon čega slijedi uranjanje u 10% limunske kiseline na 80 stupnjeva, utvrđeno je sljedeće. Pri dekapiranju od 0 minuta (kako-je zavaren), dubina uklanjanja alfa-čahure je 0 µm, zaostala alfa-čahura je 50–150 µm, a vrijeme inicijacije pukotina je 100–200 sati. Nakon 5 minuta kiseljenja, dubina uklanjanja je 10-20 µm, preostali alfa-slučaj je 30-130 µm, a vrijeme početka je 200-500 sati. Nakon 10 minuta, dubina uklanjanja je 20-40 µm, rezidualni alfa-slučaj je 10-110 µm, a vrijeme inicijacije je 400-1000 sati. Nakon 15 minuta, dubina uklanjanja je 30-60 µm, rezidualni alfa-slučaj je 0-90 µm, a vrijeme inicijacije je 600-1500 sati. Nakon 20 minuta, dubina uklanjanja je 40-80 µm, rezidualni alfa-slučaj je 0-50 µm, a vrijeme inicijacije je 800-2000 sati. Nakon 30 minuta, dubina uklanjanja je 60-120 µm, rezidualni alfa-slučaj je 0 µm, a vrijeme inicijacije je 1000-2500 sati.
Utjecaj koncentracije limunske kiseline i temperature na dobrobit kiseljenja
Prednost duljeg kiseljenja povećava se s koncentracijom i temperaturom limunske kiseline. Na 5% limunske kiseline i 80 stupnjeva, produljenje trajanja pukotina od 20 minuta u odnosu na. 5 minuta kiseljenja je 3×. Na 10% limunske kiseline i 80 stupnjeva, ekstenzija je 4–5×. Kod 15% limunske kiseline i 80 stupnjeva produljenje je 5–6×. Kod 10% limunske kiseline i 100 stupnjeva produljenje je 6–8×. Više koncentracije kiseline i temperature su agresivnije, što uklanjanje alfa-kućišta čini kritičnijim.
Vodič za odabir vremena za dekapiranje nakon -zavarivanja za uslugu limunske kiseline
Sljedeća tablica daje preporuke za vrijeme dekapiranje nakon-zavarivanja za titanske grijače stupnja 2 u 10% limunskoj kiselini na 80 stupnjeva, na temelju željene otpornosti na koroziju u pukotinama.
| Željeno vrijeme pokretanja pukotine (sati) | Preporučeno vrijeme kiseljenja (minute) | Očekivana alfa-dubina uklanjanja kućišta (µm) | Gubitak metala s površine cijevi (µm) | Preporučeno za vijek trajanja |
|---|---|---|---|---|
| 200–500 | 5 | 10–20 | 10–20 | Nisko (1-2 godine) |
| 400–1,000 | 10 | 20–40 | 20–40 | Umjereno (2-3 godine) |
| 800–2,000 | 20 | 40–80 | 40–80 | Visoko (3–5 godina) |
| 1,000–2,500 | 30 | 60–120 | 60–120 | Maximum (>5 godina) |
| >2,500 | 45 | 100–150 | 100–150 | Pre-kiseljenje, nije korisno |
Inženjering izvan kontrole vremena kiseljenja
Vrsta titana utječe na brzinu kiseljenja. Razred 7 kiseli po sličnoj stopi kao stupanj 2. Debljina stjenke mora biti dovoljna da se prilagodi gubitku metala od kiseljenja; stijenka od 1,5 mm s uklanjanjem od 60 µm ima preostalih 1,44 mm, što je prihvatljivo. Temperaturu kupelji za kiseljenje treba održavati na 50 stupnjeva ± 5 stupnjeva; više temperature ubrzavaju uklanjanje, ali rizikuju pre-kiseljenje. Treba kontrolirati koncentraciju HF; viši HF povećava brzinu uklanjanja, ali također povećava rizik od apsorpcije vodika. Nakon kiseljenja, cijev treba temeljito isprati kako bi se uklonili ostaci kiseline. Uklanjanje alfa-sloja može se potvrditi ispitivanjem mikrotvrdoće; površinska tvrdoća ispod 250 HV označava potpuno uklanjanje.
Izrada informirane specifikacije
Za grijaću cijev od titana zavarenu i namijenjenu za 10% limunsku kiselinu na 80 stupnjeva, odredite vrijeme dekapiranje nakon -zavarivanja od 20 minuta u 20% HNO₃ + 3% HF na 50 stupnjeva kako bi se postiglo potpuno uklanjanje alfa-kućišta. Za manje zahtjevne primjene (niža temperatura ili koncentracija), 10 minuta može biti dovoljno. Za kritičnu uslugu navedite 30 minuta. Provjerite uklanjanje alpha{13}}kućišta mjerenjem tvrdoće površine; tvrdoća ispod 250 HV ukazuje na uspjeh. Odbacite epruvete koje pokazuju ostatke plave ili sive boje nakon kiseljenja. Kontroliranjem vremena dekapiranja nakon-zavarivanja na 20 minuta, inženjer uklanja alfa{19}}sloj kućišta i poboljšava otpornost na koroziju u pukotinama za faktor 5 u radu s limunskom kiselinom.
