Kallböjning, stämpling, tillplattning och andra kallformningsprocesser används i stor utsträckning vid tillverkning av 316 värmerör av rostfritt stål för att möta komplexa krav på rörledningslayout. Allvarlig plastisk deformation under kallbearbetning ger hög kvarvarande dragspänning inuti rörmatrisen, speciellt koncentrerad till böjda bågar, deformerade övergångszoner och fastklämda formningspositioner. När dessa belastade komponenter tas i bruk i klorid-innehållande media med hög-temperatur skapar kopplingseffekten av kvarvarande dragspänningar, kloridjoner och hög temperatur nödvändiga förutsättningar för spänningskorrosionssprickning (SCC). Mikrosprickor gror vid korngränserna och expanderar snabbt under cyklisk termisk belastning, vilket så småningom leder till spröd brott på värmerör utan uppenbar plastisk deformation. Många plötsliga olyckor med rörsprängningar av kall-bearbetade värmerör orsakas inte av medelhög korrosion eller materialdefekter, utan oavlastad restspänning. Genom att implementera standardiserad av-spänningsglödgning för kall-formade arbetsstycken kan effektivt frigöra kvarvarande spänningar och avsevärt förbättra anti-SCC-prestanda för värmerör under tuffa arbetsförhållanden.
Av-stressglödgning för kall-bearbetat 316 rostfritt stål syftar till att eliminera gallerförvrängning orsakad av plastisk deformation och minska kvarvarande dragspänning till ett säkert område genom måttlig uppvärmning och värmekonservering utan att inducera materialsensibilisering. Processen måste undvika temperaturintervallet på 450 grader till 850 grader där kromkarbid lätt fälls ut; annars kommer korngränsens kromutarmning att inträffa och utlösa intergranulär korrosion. Två vanliga av-stressprocesser används vanligtvis: låg-avspänningsglödgning och hög-temperaturlösningsglödgning. Låg{11}}temperaturglödgning är lämplig för lätt deformerade värmerör, som frigör den mesta restspänningen samtidigt som de ursprungliga mekaniska egenskaperna behålls oförändrade. Kraftiga kallformningsdelar kräver full lösningsglödgning, vilket inte bara eliminerar kvarvarande spänningar helt utan också återställer den enhetliga austenitstrukturen hos rostfritt stål, samtidigt som man undviker både SCC och intergranulära korrosionsrisker. Felaktig uppvärmningstemperatur, otillräcklig hålltid och ojämnt ugnstemperaturfält kommer att resultera i ofullständig stressavlastning eller materialsensibilisering, vilket lämnar dubbla dolda korrosionsrisker.
Tabell 1 Klassificering av kalldeformationsgrad, de-stressglödgningsprocessparametrar och korrosionsriskkontrolleffekter
表格
| Kallt deformationsgrad | Deformationsfunktion | Glödgningstemperatur | Hålltid | Kylningsmetod | Återstående stressnivå | SCC-risk |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lätt deformation | Böjningsdeformation Mindre än eller lika med 15 % | 300–400 grader | 1,5 min per mm väggtjocklek | Ugnskylning till 200 grader sedan luftkylning | Låg | Mycket låg |
| Måttlig deformation | Böjdeformation 15%–30% | 900–950 grader | 2 min per mm väggtjocklek | Snabb forcerad luftkylning | Mycket låg | Obetydlig |
| Svår deformation | Stämpling, upprepad böjning, deformation＞30% | 1050–1100 grader | 2,5 min per mm väggtjocklek | Vattensläckning | Nästan eliminerad | Utslagen |
| Svets + kallformningskomposit | Deformation plus svetsvärmetillförsel | Hellösningsglödgning | 3 min per mm väggtjocklek | Snabb vattenkylning | Minimum | Extremt låg |
Företag måste klassificera värmerör enligt kallformningsdeformationshastighet före värmebehandling och strikt implementera matchade glödgningsprocedurer istället för att anta enhetliga empiriska parametrar. Värmeugnar måste kalibreras regelbundet för att säkerställa temperaturavvikelsen inom ±10 grader för att förhindra lokal överhettning eller underhettning. Arbetsstycken ska placeras löst inuti ugnen för att säkerställa full värmecirkulation och jämn temperaturhöjning för varje rörkomponent. Efter av-stressbehandling ska provtagningsinspektion utföras med röntgentestare för restspänningsrester för att verifiera stressavlastningseffekten; arbetsstycken med okvalificerad restspänning behöver sekundär glödgningsbehandling. Alla värmebehandlingsposter inklusive ugnstemperaturkurva, deformationsgrad för råa arbetsstycken, batchnummer och inspektörsignatur ska vara bundna till produktens spårbarhetskod för permanent arkivering. Dessutom bör kallformningsprocesser optimeras i förväg för att undvika överdriven en-deformation, vilket kan minska spänningsavlastningssvårigheterna och minska risken för lokal materialförsämring.
Standardiserad av-spänningsglödgning eliminerar den viktigaste orsaken till spänningskorrosionssprickor vid produktionskällan. I kombination med termisk ingångskontroll för svetsning, begränsning av hög-temperatur-medelparameter och onlinespänningsövervakning, konstruerar den ett komplett anti-SCC-tekniskt försvarssystem för kall-formade 316 värmerör av rostfritt stål. Effektiv minskning av restspänningen förlänger inte bara livslängden för uppvärmningsutrustning i hög-temperaturkloridmiljöer, utan undviker också katastrofala sprödbrottsolyckor, vilket ger stabil och pålitlig-långtidsdrift av industriella värmesystem.
