Svetsning är nyckelformningsprocessen för flänsade, U-formade och böjda integrerade 316 värmerör av rostfritt stål. Svetsfel som porer, sprickor, ofullständig penetrering och intergranulär sensibilisering är de primära dolda farorna som leder till läckage och för tidig skrotning under service. Många värmerörsfel härrör från ostandardiserad svetsning snarare än medelkorrosion. Den här artikeln reder ut typiska svetsfel, riskmekanismer och målinriktade processkontrollsystem.
1. Pordefekter och orsaker
Porer är små hålrum inuti eller på svetssträngen, främst orsakade av oren arbetsyta, instabil argonavskärmning och överdriven fukt på svetstrådar. Oljefläckar, rost och vattenånga på rörytan sönderdelas till väte och syre vid svetsning, som inte kan komma ut från den smälta poolen i tid och bilda hål. För litet argonflöde eller blockering av munstycket leder till luftinträngning och genererar kväveporer. Porer bryter kontinuiteten i svetsstrukturen, blir koncentrerade punkter för kloridjonackumulering och inducerar snabb groppenetrering.
Förebyggande åtgärder: Strikt polera och torka av svetsområdet för att ta bort olja och oxidhud; baka svetstråd för att avlägsna fukt; ställ in rimlig argonflödeshastighet, säkerställ fullt skydd av fram- och baksidan av svetsen; kontrollera svetshastigheten för att förlänga flyttiden för smältbassängen för gasutsläpp.
2. Intergranulär korrosionssensibilisering
När den svets- och värmepåverkade zonen håller sig inom temperaturområdet 450 grader ~850 grader under lång tid, fälls kromkarbid ut längs korngränserna, vilket resulterar i kromutarmning vid korngränserna och kraftigt minskad lokal korrosionsbeständighet. Även om grundmaterialet är kvalificerat 316 kommer svetsdelen att bli den svagaste korrosionslänken. Den mest effektiva lösningen är att använda 316L rostfritt stål med låg-kolhalt som råmaterial för att minska källan till kolutfällning. Efter svetsning används snabb kylning för att förkorta uppehållstiden i sensibiliseringstemperaturzonen; för tjocka-väggar för värmerör som används i starkt korrosiva miljöer, utförs efter-svetslösningsglödgningsbehandling för att lösa utfällda karbider.
3. Termiska sprickor och kalla sprickor
Termiska sprickor uppstår under stelningen av den smälta svetsbassängen, relaterade till alltför stora föroreningselement som svavel och fosfor i basmaterialet och överdriven svetsström. Kallsprickor uppstår mestadels efter svetsningskylning, drivna av svetsresterande dragspänning och materialets sprödhet. Sprickspetsar ger spänningskoncentration under termisk cykel och medeltryck, expanderar snabbt till genomträngande sprickor och orsakar mediumläckage. Kontrollmetoder: Välj låg-föroreningskvalificerade 316 råvaror; optimera svetsparametrar för att undvika överhettning; anta segmenterad svetsning och hoppa över svetsning för att minska den totala restspänningen; undvik påtvingad fastspänning och montering under installationen för att förhindra ytterligare extern påkänning.
4. Ofullständig penetration och brist på fusion
Denna defekt uppträder vanligtvis vid roten av rörstumsvetsar. Små luckor som inte smälts samman kommer att bilda spaltstrukturer. Processmedium tränger in i spalterna, kloridjoner anrikas kontinuerligt och spaltkorrosion förekommer företrädesvis inuti spalten, vilket inte kan upptäckas genom vanlig utseendeinspektion förrän perforeringsläckage inträffar. Processoptimering: Standardisera spårstorlek och monteringsgap; använd bakre argonskydd för att säkerställa rotbildning; implementera nödvändig röntgen- eller penetrationsinspektion för uppvärmningsrör för nyckelutrustning för att eliminera dolda inre defekter.
5. Återstående svetsspänning
Ojämn uppvärmning och kylning medför oundvikligen stora restspänningar efter svetsning. När den har matchats med klorid-innehållande medium och arbetstemperatur över 60 grader kommer spänningskorrosionssprickor att utlösas direkt. Förbättringsplan: Utför övergripande avspänningsglödgning efter svetsning för värmerör som arbetar under svåra förhållanden; rationellt utforma fixturverktyg för att minska begränsningsspänningar under svetsning.
表格
| Svetsfel | Kärnskada | Huvudkontrollmetod |
|---|---|---|
| Porer | Lokal initieringspunkt för gropbildning | Ytrengöring + stabil argonavskärmning |
| Sensibilisering | Intergranulär korrosionsfel | Använd 316L + snabbkylning |
| Svetssprickor | Snabb sprickutbredning och sprängläckage | Rena råmaterial + optimera svetsvärmetillförseln |
| Ofullständig penetration | Dold spaltkorrosion | Standardspår + icke-förstörande testning |
| Kvarstående dragspänning | Sprickbildning av spänningskorrosion | Efter-svetsbehandling |
En strikt standardisering av hela svetsprocessen från råmaterialinspektion, operationsspecifikation till efter-svetsbehandling kan eliminera mer än 70 % av tidiga felproblem för 316 värmerör av rostfritt stål orsakade av svetskvalitet.
