La fallada trencadissa per corrosió intergranular es refereix a l'acer inoxidable 316 sotmès a un escalfament de soldadura o a un tractament tèrmic inadequat a alta -temperatura dins del rang de temperatura de sensibilització de 450 ~ 850 graus. Els elements de crom del material es combinen preferentment amb el carboni per precipitar carburs-rics en crom al llarg dels límits del gra, donant lloc a un esgotament greu de crom a les zones adjacents del límit del gra. L'àrea-deficient de crom perd la capacitat de formar una pel·lícula passiva anti-corrosió completa, convertint-se en una regió d'ànode activa electroquímica. Sota l'erosió del medi corrosiu, la corrosió s'estén al llarg dels límits de gra de manera contínua, tallant la força d'unió entre els grans de metall. El material encara manté un aspecte exterior complet, però perd la integritat estructural, provocant un trencament sobtat i fràgil i fuites de penetració sota pressió de treball i càrrega externa. Aquesta fallada apareix principalment en seccions de canonades soldades de canonades de calefacció d'acer inoxidable en entorns de servei que contenen-àcids i clorurs.
1. Precipitació de sensibilització i Mecanisme de propagació de la corrosió intergranular
L'acer inoxidable 316 es basa en un contingut suficient de crom per generar una pel·lícula protectora de passivació d'òxid de crom. Durant el cicle tèrmic de soldadura, el material es manté en l'interval de sensibilització durant un cert temps. Els àtoms de carboni es difonen als límits de gra i precipiten carburs de Cr₂₃C₆. El consum de crom a prop dels límits del gra provoca una escassetat localitzada de crom, formant una micro bateria primària amb l'interior del gra ric-de crom intacte. La corrosió dissol selectivament la zona feble del límit del gra i es converteix en una esquerda de xarxa dins de la paret del tub. A diferència de la corrosió uniforme que aprima tota la paret, la corrosió intergranular envaeix des de la superfície cap a dins al llarg dels límits del cristall, sense pèrdua de material evident a la superfície exterior i una ocultació extremadament alta dels defectes.
2. Posicions típiques propenses a danys per corrosió intergranular
Zones afectades per la calor-de soldadura que experimenten l'interval de temperatura de sensibilització durant la soldadura;
Segments de canonades escalfats localment durant molt de temps per fonts de calor externes en l'interval de 450 ~ 850 graus;
Components amb tractament tèrmic post-de soldadura incorrecte que condueix a una sensibilització forçada de l'estructura metal·logràfica;
Zones de transició de l'arrel de la brida i del colze amb una gran tensió residual de soldadura que accelera el desenvolupament de la corrosió;
Conduccions estàtiques de cames mortes on s'acumula el medi corrosiu i ataca contínuament les zones defectuoses del límit del gra.
3. Factors inductors bàsics que acceleren la falla per corrosió
Adopteu material 316 normal sense -baix-carboni sense tractament de reducció de carboni per a la construcció de soldadura;
L'operació de soldadura té una entrada de calor excessiva i una velocitat de refredament lenta, allargant el temps de residència de la sensibilització;
S'omet el tractament d'estabilització del recuit post-solució de soldadura per eliminar la precipitació del carbur;
El medi de procés conté ions de clorur, àcid orgànic i altres components corrosius per induir la dissolució del límit del gra;
La matèria primera en si té un contingut excessiu de carboni, augmentant molt la tendència a la precipitació del carbur.
4. Mesures tècniques de-prevenció i control d'enllaços complets
① Preferiu acer inoxidable 316L de grau -de carboni baix o modificat estabilitzat com a material de canonada base
Redueix fonamentalment el contingut d'elements de carboni per frenar la precipitació de carbur de crom.
② Optimitzeu el procés de soldadura per adoptar paràmetres de soldadura ràpids i de corrent reduït per escurçar el temps de manteniment d'alta -temperatura
Eviteu l'escalfament perllongat de sensibilització de la zona afectada per la calor-.
③ Implementeu l'extinció de la solució de soldadura posterior o el recuit d'estabilització per a les juntes de soldadura de coixinets de pressió clau-
Dissoldre els carburs precipitats i restablir la distribució uniforme del crom als límits del gra.
④ Instal·leu dispositius de filtració i decloració mitjana per reduir la concentració d'ions corrosius en el fluid de transport
Tallar la força electroquímica de la reacció de corrosió intergranular.
⑤ Realitzeu periòdicament una inspecció de corrosió intergranular i una detecció de defectes per ultrasons a les peces de soldadura
Elimineu els defectes ocults de fissures del límit del gra abans de la ruptura de penetració.
5. Taula comparativa d'efectes de prevenció
表格
| Mode de procés de material i soldadura | Risc de corrosió intergranular | Suggeriment d'aplicació |
|---|---|---|
| Material 316 comú + soldadura de refredament lent + tractament tèrmic sense post-soldadura | L'esquerdament de la penetració del límit del gra i la fractura fràgil es produeixen en funcionament a mig termini- | Substituïu-lo amb material 316L i realitzeu un recuit de solució per a soldadures fallides |
| Acer inoxidable de baix-carboni + soldadura de baixa entrada de calor + tractament estandarditzat d'estabilització de post-soldadura | Suprimeix eficaçment la segregació de carburs i l'expansió de la corrosió del límit del gra | Disseny estàndard i especificació de soldadura per a canonades de pressió de calefacció d'acer inoxidable 316 |
| Acer inoxidable ultra-baix en carboni + monitorització en línia de components mitjans + inspecció metal·logràfica anual de soldadura | Esclat sobtat de canonades extremadament baix i perills de seguretat de fuites mitjans | Esquema preferit per a projectes de xarxa de canonades de calefacció de cicle mitjà llarg{0}}corsiu de la indústria química |
Conclusió
La corrosió intergranular de l'acer inoxidable 316 és causada per la sensibilització de la soldadura que condueix a la precipitació del carbur de crom i l'esgotament del crom del límit del gra, cosa que fa que el límit del cristall es corroeixi i se separes preferentment. Les mesures bàsiques de prevenció inclouen la selecció de materials bàsics d'acer inoxidable de baix-carboni, l'optimització de l'entrada de calor de soldadura i la velocitat de refrigeració, l'adaptació dels processos de tractament tèrmic post-soldadura, la purificació del medi de procés i l'enfortiment de les proves no destructives regulars de les soldadures. El control-de procés tancat-de la selecció de matèries primeres, la construcció de soldadura de camp i l'acceptació del tractament tèrmic post-processament poden evitar l'aturada de la producció i els accidents ambientals causats per la fractura fràgil per corrosió intergranular de tubs de calefacció d'acer inoxidable 316.
