ปลอกสแตนเลส 316 ขนาด 1.2 มิลลิเมตร 316 หนา 1.2 มิลลิเมตร ต้องใช้การหลอมหลังการเชื่อมเพื่อป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรนในเครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไฟฟ้าที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิของกรดซัลฟิวริกรวมกันเฉพาะเจาะจงเท่าใด

การเชื่อมการยึดหน้าแปลนและข้อต่อเข้ากับปลอกสแตนเลส 316 จะต้องดำเนินการสำหรับวิศวกรการผลิตและเจ้าหน้าที่ประกันคุณภาพที่รับผิดชอบเครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไฟฟ้าเพื่อใช้ในการให้บริการกรดซัลฟิวริก การเชื่อมทำให้เกิดความร้อนที่ทำให้เกิดอาการแพ้ได้ การก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรนใน-เขตที่ได้รับผลกระทบ. 316 ความร้อนที่ไวต่อปฏิกิริยาจะสูญเสียความต้านทานการกัดกร่อนและไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน ซึ่งจะโจมตีขอบเขตของเกรนเป็นพิเศษ ทำให้เกิดการสูญเสียวัสดุอย่างรวดเร็วและอาจเกิดความล้มเหลวของเครื่องทำความร้อนได้ ความหนาของผนังของเปลือกจะควบคุมความเร็วของการทำความเย็นหลังการเชื่อมและความจำเป็นในการอบอ่อนหลังการเชื่อม- ในงานนี้ เราได้กำหนดขีดจำกัดของความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกซึ่งจำเป็นต้องมีการหลอมหลังการเชื่อม- เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนตามขอบเกรนในปลอกขนาด 1.2 มม. 316

การแพ้และกลไกของการกัดกร่อนตามขอบเกรนใน 316
เมื่อเหล็กสแตนเลส 316 ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิระหว่าง 450°C ถึง 850°C ช่วงการแพ้ โครเมียมคาร์ไบด์จะตกตะกอนที่ขอบเขตของเกรน การตกตะกอนของจุดน้ำค้าง-ดังกล่าวจะชะล้างโครเมียมจากบริเวณที่อยู่ติดกับขอบเขตของเกรน ส่งผลให้เหลือโครเมียมน้อยกว่า 12% ที่จำเป็นต่อการสร้างฟิล์มเฉื่อย ในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน บริเวณที่โครเมียมสูญเสียเหล่านี้จะถูกสึกกร่อนเป็นพิเศษ ส่งผลให้เกิดการโจมตีขอบเขตของเกรนและในท้ายที่สุดก็คือการกำจัดวัสดุ เปลือกหุ้มผนังบาง 1.2 มม.- มีมวลความร้อนต่ำ และความร้อนอาจกระจายไปอย่างรวดเร็วหลังการเชื่อม สิ่งนี้นำไปสู่อัตราการทำความเย็นที่รวดเร็ว ผนังบางเย็นลงอย่างรวดเร็วตั้งแต่อุณหภูมิการเชื่อมจนถึงต่ำกว่า 450°C และใช้เวลาเพียงเล็กน้อยในบริเวณที่ทำให้เกิดอาการแพ้ เปลือกที่มีผนังหนา- > 3 มม. มีอัตราการเย็นตัวช้าลง ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดอาการแพ้ อย่างไรก็ตาม สำหรับผนัง 1.2 มม. อัตราการทำความเย็นโดยทั่วไปจะเร็วพอที่จะหลีกเลี่ยงการเกิดอาการแพ้ภายใต้สถานการณ์การเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊สแบบธรรมดา สิ่งสำคัญไม่ใช่แค่ความหนาของผนังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณคาร์บอนของวัสดุ 316 ด้วย คาร์บอนต่ำ 316L (สูงสุด 0.03% C) มีความทนทานเป็นพิเศษต่ออาการแพ้โดยไม่ขึ้นกับความหนาของผนัง สารมาตรฐาน 316 (คาร์บอนสูงสุด 0.08%) สามารถไวได้หากระบายความร้อนช้าเกินไป

ความเข้มข้นวิกฤตของกรดซัลฟิวริกเพื่อการตรวจจับอาการแพ้
การกัดกร่อนตามขอบเกรนของสารไวแสง 316 มีความรุนแรงเป็นพิเศษที่ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกในระดับหนึ่ง การทดสอบสเตราส์ (ASTM A262 Practice E) ผสมผสานกรดซัลฟิวริก 16% ที่กำลังเดือดกับคอปเปอร์ซัลเฟตเพื่อทดสอบอาการแพ้ การโจมตีตามขอบเกรนมักเกิดขึ้นในการให้บริการด้วยกรดซัลฟิวริก 10 ถึง 40% ที่อุณหภูมิมากกว่า 50°C ที่น้อยกว่า 10% กรดจะไม่แรงพอที่จะกำหนดเป้าหมายขอบเขตของเกรนได้ดีกว่า ที่ประมาณ 40% กรดจะกลายเป็นออกซิไดซ์และเปลี่ยนสภาพพื้นผิวอีกครั้ง เพื่อปกปิดอาการแพ้ ความเข้มข้นเกณฑ์สำหรับความเสี่ยงของการกัดกร่อนตามขอบเกรนสำหรับปลอก 316 ขนาด 1.2 มม. ในกรดซัลฟิวริกคือประมาณ 15–25% ที่อุณหภูมิ 60–80° C ต่ำกว่า 15% ปลอกที่ไวต่อแสงสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานหลายปีโดยไม่มีการโจมตีที่ชัดเจน ที่ความเข้มข้นสูงกว่า 25% กรดอาจจะออกซิไดซ์มากพอที่จะหยุดการโจมตีตามขอบเกรน แต่การเกิดรูพรุนจะกลายเป็นปัญหา ภายในช่วงวิกฤต 15–25% ปลอกที่ไวต่อแสงสามารถสูญเสียวัสดุ 0.5–2.0 มม. ในแต่ละปีตามแนวขอบเขตของเกรน โดยเจาะผนัง 1.2 มม. ภายในไม่กี่เดือน ดังนั้น สำหรับการใช้งานที่มีความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกระหว่าง 15% ถึง 25% และอุณหภูมิสูงกว่า 50°C แนะนำให้ใช้การอบอ่อนหลังการเชื่อม เว้นแต่จะใช้ 316L

เมทริกซ์ข้อกำหนดการหลอมสำหรับปลอกเชื่อม 316
ตารางด้านล่างแสดงรายการคำแนะนำสำหรับการอบอ่อนหลังการเชื่อม-ของเปลือก 316 ขนาด 1.2 มม. สำหรับความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกที่แตกต่างกัน อุณหภูมิในการทำงาน และเกรด 316 เฉพาะที่ใช้ การหลอมคือการให้ความร้อนแก่ชิ้นเชื่อมที่ 1,050°C เป็นเวลา 15 นาที จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว (การดับน้ำหรือแก๊สบังคับ)

ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก อุณหภูมิใช้งาน เกรด 316 หลัง- จำเป็นต้องหลอมการเชื่อมหรือไม่ คำแนะนำทางเลือก
น้อยกว่าร้อยละ 10 ของอุณหภูมิใดๆ 316 หรือ 316L ไม่มีการเชื่อมแบบมาตรฐาน OK
10 – 15% ต่ำกว่า 60°C 316L ไม่แนะนำ 316L
10 – 15% ต่ำกว่า 60°C 316 ไม่ แต่แนะนำ 316L ยอมรับได้โดยไม่ต้องอบอ่อน
10 – 15% 60 – 90°C 316L ไม่มีการตรวจสอบการโจมตี 10 – 15% 60 – 90°C 316 ใช่ การอบอ่อนหรือใช้ 316L 15 – 25% ต่ำกว่า 50°C 316L ไม่ ยอมรับ 316L 15 – 25% ต่ำกว่า 50°C 316 ใช่ ต้องอบอ่อน 15 – 25% 50 – 80°C 316 หรือ 316L ใช่ บังคับการอบอ่อนสำหรับเกรด 15 – 25% ที่สูงกว่า 80°C ใดๆ 316 ใช่ รวมทั้งพิจารณาการอัพเกรดโลหะผสม ความเสี่ยงในการโจมตีสูง ใช้โลหะผสม 20 25 – 40% อุณหภูมิใดๆ ก็ตาม 316 ไม่เกี่ยวข้อง การแพ้ ไม่ใช่โหมดความล้มเหลวหลัก; รูทครอบงำ
มากกว่าร้อยละ 40 อุณหภูมิใดๆ ใดๆ 316 ไม่สามารถใช้ได้ กรดออกซิไดซ์; การโจมตีตามขอบเกรนไม่น่าจะเป็นไปได้
หากใช้มาตรฐาน 316 จำเป็นต้องมีการอบอ่อนหลังการเชื่อม-สำหรับปลอก 316 ขนาด 1.2 มม. ในช่วงความเข้มข้นวิกฤต 15-25% ที่อุณหภูมิมากกว่า 50°C ด้วย 316L การหลอมถือเป็นความปลอดภัยเพิ่มเติม การกัดกร่อนตามขอบเกรนสามารถแทรกซึมเข้าไปในผนังบางได้ภายใน 3-12 เดือน ซึ่งนำไปสู่การหลุดของหน้าแปลนหรือการรั่วไหลของปลอก โดยไม่ต้องอบอ่อนของบริเวณการติดหน้าแปลนแบบเชื่อม

ข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติของการหลอมสำหรับท่อ-ที่มีผนังบาง
ปัญหาในทางปฏิบัติเกิดขึ้นกับการอบอ่อนหลังการเชื่อม-ของปลอก 316 ขนาด 1.2 มม. อุณหภูมิสูงถึง 1,050°C อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของลวดต้านทานภายในได้หากชุดประกอบไม่ได้รับการป้องกันอย่างดี การหลอมต้องทำในเตาเผาที่มีสภาพแวดล้อมควบคุมด้วยอาร์กอนหรือแอมโมเนียที่แยกตัวออกเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน อีกทางหนึ่ง โซนการเชื่อมสามารถอบอ่อนเฉพาะจุดได้โดยการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำโดยไม่ต้องทำความร้อนทั้งฮีตเตอร์ ฉนวน MgO ในแผ่นกั้นเครื่องทำความร้อนจะขยายตัวแตกต่างจากเหล็ก และทำให้เปลือกแตกได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถทำการอบอ่อนเต็มเตาของเครื่องทำความร้อนที่เคยพันด้วยฉนวน MgO ก่อนหน้านี้ได้ การหลอมจะต้องกระทำหลังการเชื่อม แต่ก่อนที่จะทำการตอก หรือปรับเฉพาะบริเวณบริเวณการเชื่อมเท่านั้น วิศวกรควรระบุว่ารอยเชื่อมใดๆ บนปลอก 316 ปลอกสำหรับการให้บริการกรดซัลฟิวริก 15–25% ควรตามด้วยการหลอมแบบเหนี่ยวนำเฉพาะจุดของ-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน โซนอบอ่อนจะต้องมีอย่างน้อย 10 มม. ที่ด้านใดด้านหนึ่งของการเชื่อม สามารถตรวจสอบการหลอมที่เหมาะสมได้โดยใช้มิเตอร์เฟอร์ไรต์ หรือโดยการส่งตัวอย่างการเชื่อมสำหรับการทดสอบ ASTM A262 Practice E ซัพพลายเออร์ที่ไม่สามารถดำเนินการอบอ่อนหลังการเชื่อม-หรือเสนอการทดสอบเพื่อยืนยันได้จะต้องไม่ใช้บริการกรดซัลฟิวริกในช่วงความเข้มข้นวิกฤต ค่าใช้จ่ายของความล้มเหลวในการกัดกร่อนตามขอบเกรนหนึ่งครั้ง ซึ่งโดยปกติจะเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิดและไม่มีการเตือนล่วงหน้า มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าต้นทุนของกระบวนการอบอ่อนที่ดีอย่างมาก สำหรับการติดตั้งใหม่ การเลือก 316L แทนที่จะเป็นมาตรฐาน 316 จะช่วยขจัดโอกาสที่จะเกิดการแพ้สำหรับผนังขนาด 1.2 มม. ภายใต้สภาวะทั้งหมดยกเว้นในสภาวะที่รุนแรงที่สุด และขอแนะนำอย่างยิ่งสำหรับบริการกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นสูงกว่า 10%