การปนเปื้อนของฟลักซ์บัดกรีตกค้างสูงสุดที่อนุญาต (ตามคลอไรด์-) บนพื้นผิวปลอกฮีตเตอร์ 316 ทำให้เกิดรูพรุนในพื้นที่จัดเก็บที่มีความชื้นก่อนการติดตั้ง
ฝากข้อความ
ความเสี่ยงในการกัดกร่อนก่อนบริการ-ที่ซ่อนอยู่จากการโพสต์ที่ไม่เพียงพอ-การทำความสะอาดในการผลิต
Residual chloride-based solder flux from electrical connection brazing or from contamination during adjacent soldering operations is a severe pitting risk for 316 stainless steel sheathed electric heating tubes stored in warehouse or field conditions prior to installation, particularly in humid environments (relative humidity >60-70%). Fluxes of zinc chloride (ZnCl₂), ammonium chloride (NH₄Cl) or other chloride salts are deliquescent, i.e. they collect moisture from the air and generate concentrated chloride solutions on the sheath surface. Even minuscule flux residues (1-10µg/cm2, almost invisible) can lead to chloride concentrations of 10,000-100,000 ppm at the metal-flux interface, enough to induce pitting on 316 at ambient temperature within weeks to months. The critical flux residue density for pitting initiation is ~0.5-1.0 µg Cl⁻ per cm² at 25°C and 65% RH. Pitting initiates within 30-90 days at >5-10 ไมโครกรัม Cl- /cm2 ในการจัดเก็บฝัก 316 ฝักก่อนการบริการ การเชื่อมโยงระหว่างความหนาแน่นของฟลักซ์คลอไรด์ที่ตกค้าง ความชื้น และเวลาที่ใช้ในการเริ่มต้นการขุดเจาะนั้นมีการระบุปริมาณไว้ในบทความนี้
กลไกของการเกิดหลุมในชั้นบรรยากาศที่เกิดจากการเสื่อมสภาพ
ฟลักซ์บัดกรีที่มีคลอไรด์เป็นสารดูดความชื้น หากความชื้นสัมพัทธ์เกินจุดแยกตัวของเกลือที่กำหนด (ประมาณ 10% RH สำหรับ ZnCl 2 และประมาณ 77-80% RH สำหรับ NH 4 Cl) ฟลักซ์จะดูดซับความชื้นจากบรรยากาศและเกิดฟิล์มบาง ๆ ของอิเล็กโทรไลต์คลอไรด์เข้มข้นขึ้นบนพื้นผิวโลหะ ที่หน้าสัมผัสของฟลักซ์ของโลหะ- ความเข้มข้นของคลอไรด์สามารถสูงถึง 30-50 wt% (300,000-500,000 ppm Cl⁻) ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์การเกิดรูพรุนสำหรับ 316 อย่างมากแม้ที่อุณหภูมิแวดล้อม ชั้นอิเล็กโทรไลต์บางและอุดมไปด้วยออกซิเจน ทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเกิดรูพรุน เมื่อหลุมเริ่มต้น เซลล์การกัดกร่อนจะคงอยู่ได้เอง และหลุมสามารถเจาะผนังขนาด 1.5 มม. ได้ภายใน 6-12 เดือน แม้ว่าเครื่องทำความร้อนจะไม่เคยได้รับการจ่ายไฟก็ตาม
การหาความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์คลอไรด์ที่ตกค้างกับเวลาการเกิดหลุม
การทดสอบในห้องควบคุมความชื้น (25 องศา , 65% RH) ของคูปองสแตนเลส 316 ใบที่มีฟลักซ์คลอไรด์ควบคุม (เทียบเท่ากับ NaCl ในการจำลองเกลือคลอไรด์ผสม) ให้ผลลัพธ์เวลาเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรูพรุนต่อไปนี้
Residual Chloride on Surface (µg Cl-/cm2) Equivalent Flux Residue Visibility Time to Pit Initiation at 65% RH, 25°C (days)Pit Depth after 180 days (µm) Time to Perforation (1.5 mm wall) (hours) at 65% RHRecommended Max Storage >6 เดือน<0.1 Undetectable >365 (ไม่มีรู)<5 >10 ปี ใช่ 0.1-0.5 ร่องรอย (มองไม่เห็น) 180-365 5-15 5-10 ปี ใช่
0.5-1.0 เบามาก (ดูภายใต้ UV) 90-180 15-40 2-5 ปี ยอมรับได้
1.0-2.0 แสง (เงาที่มองเห็นได้) 60-90 40-80 1-2 ปีส่วนขอบ
2.0-5.0 ปานกลาง (เปลี่ยนสี) 30-60 80-150 6-12 เดือนไม่แนะนำ
5.0-10.0 หนัก (ฝากสีขาว) 15-30 150-250 3-6 เดือน ไม่เหมาะ
10-20 เปลือก (หนักมาก) 7-15 250-400 2-3 เดือน ยอมรับไม่ได้20 เปลือกหนา<7 >400 <2 months Not suitable
ผลของความชื้นสัมพัทธ์ต่ออัตราการเกิดรูพรุนที่เหนี่ยวนำด้วยคลอไรด์
เวลาที่จะเริ่มเกิดเป็นรูพรุนจะลดลงอย่างรวดเร็วตามความชื้นสัมพัทธ์ที่เพิ่มขึ้น ผลกระทบของ RH ที่ค่าคงที่ 25 องศาสำหรับความหนาแน่นของคลอไรด์ตกค้างที่ 2 µg Cl-/cm2 แสดงไว้ในตารางต่อไปนี้
ความหนาของชั้นอิเล็กโทรไลต์ (ประมาณ μm) เวลาที่เริ่มต้นในหลุม (วัน) ความชื้นสัมพัทธ์ (%) เวลาในการเจาะ (เดือน) ข้อแนะนำในการเก็บรักษา<40 No liquid (salt remains dry) >365 (no pitting) >10 ปี ปลอดภัย 40-50 0.1-0.5 180-300 3-5 ปี ปลอดภัย 50-60 0.5-1.0 90-180 2-3 ปี ตรวจสอบ 60-70 1-2 60-90 1-2 ปี สารดูดความชื้นที่แนะนำ 70-80 2-5 30-60 6-12 เดือน สารดูดความชื้นที่จำเป็น
80-90 5-10 15-30 3-6 months Unacceptable >90 >10 <15 <3 months Not acceptable
การผลิตเครื่องทำความร้อน แหล่งปนเปื้อนฟลักซ์บัดกรี
กิจกรรมการผลิตทั่วไปที่ทิ้งคราบฟลักซ์ที่มีคลอไรด์อยู่บนปลอก 316 อัน:
การประสานขั้วต่อ: เมื่อขั้วต่อไฟฟ้าถูกประสานเข้ากับปลอกเครื่องทำความร้อน (หรือกับสายไฟตะกั่ว) โดยทั่วไปจะใช้ฟลักซ์ที่มีคลอไรด์- (เช่น Handy Flux Type 2 ซึ่งประกอบด้วย ZnCl 2 และ NH 4 Cl) ทำความสะอาดอย่างไม่เหมาะสมหลังจากการบัดกรี ฟลักซ์ตกค้างยังคงอยู่บนพื้นผิวเปลือกที่อยู่ติดกัน
การบัดกรีแบบติดกัน: เครื่องทำความร้อนในอุปกรณ์ที่ประกอบขึ้นอาจมีท่อทองแดงที่อยู่ติดกันหรือการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่บัดกรีด้วยฟลักซ์{0}}บัดกรีแกนกลาง ฟลักซ์กระเด็นหรือไออาจสะสมบนปลอกเครื่องทำความร้อน
การจัดการกับการปนเปื้อน: ผู้ปฏิบัติงานที่จัดการส่วนประกอบที่เคลือบฟลักซ์- จากนั้นสัมผัสกับปลอกสแตนเลสจะถ่ายเทสารตกค้างคลอไรด์ที่มองไม่เห็น
ขีดจำกัดสูงสุดของฟลักซ์ตกค้างที่อนุญาตจะแสดงไว้ในตารางด้านล่างสำหรับสถานการณ์การจัดเก็บที่แตกต่างกัน
สภาพการเก็บรักษา ระยะเวลาการจัดเก็บสูงสุด ปริมาณคลอไรด์ที่ตกค้างสูงสุดที่ยอมรับได้ (µg Cl- /cm2) หลังกำหนดที่ต้องการ-วิธีการทำความสะอาดแบบบัดกรี
คลังสินค้าควบคุมอุณหภูมิ (RH<50%) >12 เดือน 5.0 ตรวจพินิจและเช็ดตัวทำละลาย
คลังสินค้าโดยรอบ (RH 50-70%) 2.0 ล้างในน้ำปราศจากไอออน + แห้ง 6-12 เดือน
คลังสินค้าโดยรอบที่มีความชื้นตามฤดูกาลสูง 3-6 เดือน 1.0 ทำความสะอาดอัลตราโซนิก + ล้าง DI
Outdoor or uncontrolled (humidity >70%)ใดๆ<0.5 Full passivation + clean checked
Sealed with desiccant >12 เดือน 10.0 การทำความสะอาดแบบมาตรฐาน ตกลง
โพสต์-การตรวจสอบความสะอาดของพื้นผิวที่ประสาน
สำหรับปลอก 316 ที่มีขั้วต่อแบบบัดกรีหรือสำหรับขั้นตอนการบัดกรีใดๆ ผู้ซื้อแนะนำให้ผู้ซื้อใช้วิธีการตรวจสอบความสะอาดต่อไปนี้:
วิธีแก้ไข Bresle (ISO 8502-6) วางแผ่นแปะบนพื้นผิวของฝัก จากนั้นฉีดน้ำปราศจากไอออน และประเมินค่าการนำไฟฟ้าเพื่อประเมินการสกัดคลอไรด์ การยอมรับ:<2 µg Cl⁻/cm² for normal service, <0.5 µg Cl⁻/cm² for high humidity storage.
การทดสอบเฟอร์รอกซิล: ใส่สารละลายโพแทสเซียมเฟอร์ริไซยาไนด์และโซเดียมคลอไรด์ลงบนพื้นผิว สีฟ้าหมายถึงเหล็กอิสระหรือคลอไรด์ที่เกิดปฏิกิริยา การยอมรับ ไม่มีสีน้ำเงิน
การทดสอบการแตกตัวของน้ำ หลังจากล้างน้ำแล้วควรเกลี่ยน้ำให้ทั่วพื้นผิวและไม่เกิดเม็ดบีด ประดับด้วยลูกปัดเป็นหลักฐานว่ามีสารอินทรีย์หรือฟลักซ์ตกค้าง
ฟลักซ์ก่อนบริการ-ภาคสนาม-การชักนำให้เกิดหลุม
สำหรับเครื่องทำความร้อน 316 ที่เก็บหลุมไว้ก่อนใช้งาน หลุมจะอยู่ใกล้กับขั้วต่อที่บัดกรีหรืออาจมีฟลักซ์กระเด็นอยู่บริเวณใดที่หนึ่ง ฝักส่วนที่เหลือนั้นไม่มีที่ติ แต่หลุมมักจะรวมตัวกันอยู่บริเวณที่ปนเปื้อน ใต้กล้องจุลทรรศน์ ศูนย์กลางหลุมอาจแสดงเกลือฟลักซ์ผลึกสีขาวหรือสีน้ำตาลที่เหลืออยู่ EDS ของสารตกค้างในหลุมจะแสดงคลอรีน (Cl) และสังกะสี (Zn) หรือส่วนประกอบฟลักซ์อื่นๆ ข้อบกพร่องดังกล่าวควรได้รับการตรวจสอบในขั้นตอนการทำความสะอาดของผู้ผลิต ควรสั่งซื้อเครื่องทำความร้อนทดแทนที่มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการทำความสะอาดหลังการบัดกรีแข็ง<1 µg Cl⁻/cm² and confirmation by Bresle patch.
บทสรุป: การสร้างโพสต์-ความสะอาดเพื่อการจัดเก็บที่เชื่อถือได้
316 stainless steel sheathed heaters stored in humid conditions (RH >60-70%) โดยมีคลอไรด์ตกค้าง-ความหนาแน่นของฟลักซ์บัดกรีที่มากกว่า 1-2 µg Cl-/cm2 ทำให้เกิดรูพรุนภายใน 30-90 วันของการจัดเก็บ โดยทะลุผ่านผนังของเปลือกในระยะเวลา 6-12 เดือนของการจัดเก็บ ก่อนที่เครื่องทำความร้อนจะทำงาน วิศวกรที่ระบุเครื่องทำความร้อนที่มีการเชื่อมต่อแบบประสานจะต้องจัดเตรียมข้อกำหนดการทำความสะอาดหลังการบัดกรีโดยมีข้อ จำกัด ของคลอไรด์ตกค้างสูงสุด (เช่น<1 µg Cl- /cm2 for storage >3 เดือน<0.5 µg Cl- /cm2 for >6 เดือน) หน่วยตัวอย่างควรได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบ Bresle patch หรือ ferroxyl มีการป้องกันเพิ่มเติมสำหรับการใช้งานในการจัดเก็บที่สำคัญหรือระยะยาวโดยมีปลอกหุ้มอย่างสมบูรณ์ (การสร้างฟิล์มด้วยกรดไนตริกตาม ASTM A967) และการจัดเก็บในถุงปิดผนึกที่มีสารดูดความชื้น แนวทางนี้ที่ให้ไว้ในที่นี้จะเชื่อมโยงความหนาแน่นฟลักซ์ของคลอไรด์ที่ตกค้างเข้ากับระยะเวลาเริ่มต้นของบ่อที่วัดได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่มีความชื้น ช่วยให้ผู้ซื้อสามารถหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการกัดกร่อนก่อน-การบริการจากการทำความสะอาดหลังการผลิตที่ไม่เพียงพอ-
