Intergranularna korozija u Hastelloy C276 cijevi: Zašto se pojava senzibilizacije tijekom zavarivanja i kako je izbjeći

Intergranularna korozija u Hastelloy C‐276 cijevi: Zašto se pojava senzibilizacije tijekom zavarivanja i kako je izbjeći

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sredstva za proizvodnju i upotrebu" znači sredstva za proizvodnju i upotrebu proizvoda koja se upotrebljavaju u proizvodnji i upotrebu u svrhu proizvodnje proizvoda. Službeno je poznat po tome što je otporan na pukotine, koroziju pukotina i pukotine pod stresom. Ali postoji ranjivost koju inženjeri često zanemaruju: intergranularna korozija (IGC) nakon zavarivanja.

Za razliku od austenitnih nehrđajućih čelika (u kojima je osjetljivost od oboljenja karbida hroma uobičajena), C-276 također može podnositi napad granične zrne pod određenim uvjetima, ne od karbida hroma, već od s druge vrste i razdvajanje granice žitarica - Što? Problem je suptilan, ali stvaran. C‐276 cijev koja se lijepo zavari može se pokvariti za nekoliko mjeseci duž uske trake uz zavarivanje, dok ostatak cijevi ostaje netaknut.

U ovom članku objašnjava se zašto se u Hastelloyu C‐276 događa senzibilizacija tijekom zavarivanja, kako je otkriti i najvažnije kako je spriječiti pomoću pravilnih postupaka zavarivanja, odabiru metala za punjenje i toplinske obrade nakon zavarivanja.

Što je međugranularna korozija u Hastelloyu C‐276?

Intergranularna korozija je preferencijalni napad duž grana legure, ostavljajući same zrna uglavnom netaknute. U slučaju C‐276, to se događa kada:

• Slaga se zagrijava do kritičnog raspona temperature (obično 6001050°C) točno u rasponu koji se doživljava u toplinski zahvaćenoj zoni (HAZ) tijekom zavarivanja.

• Tijekom ovog zagrijavanja, sekundarne faze se osuše na granicama zrna.

• Ovi uljevi su ili:

  • S druge vrste (najčešće mu faza Ni7 ((Mo,Cr) 6 i sigma faza FeCrMo)

  • Karbidi (M6C ili M23C6, gdje je M = Mo, Cr, W)

• Od padavina se iscrpljuju susjedne granice zrna hroma i molibdena, koji su upravo elementi koji pružaju otpornost na koroziju.

• U korozivnom okruženju (oksidirajuće kiseline, hloridi), iscrpljena zona se preferentno rastvara, uzrokujući uski žlijez ili pukotinu duž granice.

Ključna točka: U nehrđajućem čeliku 316L, senzibilizacija dolazi od karbida hroma na ~ 550850 °C. U C‐276, opasni raspon je širi (6001050 °C) i uključuje faze bogate molibdenom. To čini C‐276 više u mnogim slučajevima zavarivanje, ali i dalje ranjivi ako se hlađenje sporo ili ako osnovni metal ima nestabilnu mikrostrukturu.

Zašto se tijekom zavarivanja javlja senzibilizacija Mehanik

U slučaju da se C-276 zavari GTAW (TIG) ili GMAW (MIG), HAZ prolazi toplinski ciklus:

• Vrhunac temperature u blizini fuzijske linije: ~ 12501350°C (preko temperature izgaranja rastvora).

• Brzo hlađenje od vrhunca do ~ 1000 °C ne padaju kiše jer se hlađenje odvija prebrzo.

• Sporo hlađenje u slučaju da je C-276 u skladu s ovom Uredbom, za svaki proizvod koji je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da je pod uvjetom da U ovom rasponu, mu faza (Ni7 ((Mo,Cr) 6) može se oboriti ako brzina hlađenja nije dovoljno brza.

Stopa padavina ovisi o:

Rezultat: Nakon varenja, uski pojas (obično široki 1 2 mm) koji se nalazi u blizini žarišta za varenje postaje osjetljiv. U slučaju da je u tijeku upotrebe cijev nosila korozivno tekućino (npr. 10% HCl na 80 °C), napad počinje u ovom dijelu i napreduje prema unutra.

U slučaju da se u C‐276 ne nalazi više od jednog proizvoda, u skladu s člankom 6. stavkom 1.

• Vizualni pregled: Nakon etiranja, tamna čipka ili uski žlijez paralelno sa zavarivanjem, često na unutarnjem promjeru cijevi. U upotrebi, curenje može se pojaviti kao fini pukotina duž zavarivača HAZ.

• Mikroskopski: Granice zrna pokazuju duboke gravure ili pukotine. Elektronska mikrosonda otkriva Mo-bogate oborine na granicama.

U slučaju da je to potrebno, ispitni sustav može se koristiti za ispitivanje. U slučaju da je testiran na temelju ASTM G28, testiranje na temelju ASTM G28 Uzorak koji je osjetljiv pokazat će veliki gubitak težine (brzina korozije > 5 mm/godišnje) i intergranularno puktanje.

Izabrani metal za punjenje: prva linija obrane

Čudno je da metal za punjenje koji se koristi za zavarivanje C‐276 ima veliki utjecaj na HAZ senzibilizaciju osnovnog metala. Evo zašto:

• S druge strane, za proizvodnju proizvoda iz poglavlja 4. (odgovarajući punjač, AWS A5.14) nominalni sastav Ni 57%, Cr 15,5%, Mo 16%, Fe 5%, W 3,5%. Ovaj punjač ima visok Mo i W, koji mogu migrirati u HAZ i zapravo sMAJNI proizvodnja materijala za proizvodnju električne energije

• S druge vrste u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1907/2006 Europska komisija je odlučila da se za razdoblje od 1. siječnja 2016. do 31. prosinca 2017.

Preporuka: Za zavarive C‐276 cijevi u teškom radu (posebno kiseline) koristite punilo ERNiCrMo‐4, ali osigurati da postupak zavarivanja uključuje za proizvodnju električnih goriva ako je moguće. Ako se ne može koristiti žarenje, kao alternativu treba uzeti u obzir ERNiCrMo‐10 ima manji molibden (1315% naspram 1517%) ali bolju toplinsku stabilnost.

Ne koristite "Stručni sustav" za upravljanje sustavom za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u sustavu za upravljanje energijom u Neće se poklopiti s otpornošću na koroziju i mogu uzrokovati galvanski napad.

Kako izbjeći IGC tijekom zavarivanja: Praktični koraci

1. za Niska, ali ne i previše niska

U slučaju da se u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) primjenjuje na proizvodnju električne energije, u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, proizvodnja električne energije može se provesti u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka. U slučaju da je toplina uložena u toplinu koja je prevelika (> 1,5 kJ/mm), nastaje padavina u fazi mu. Ostani u srednjem rasponu.

2. - Što? Upotreba dušikovog štitnog plina

u slučaju C‐276 je 100% argona uobičajeno, ali nije optimalno. U slučaju da se ne primijenjuje, ispitna metoda može se upotrijebiti za utvrđivanje vrijednosti. Smanjenje emisije

• Stabilizira austenitnu fazu.

• Smanjuje pokretačku silu za mu fazu padavina.

• Poboljšava otpornost na udubljenje metalnog zavarivača.

Za zaštitu korijena (gas za zadržavanje) koristite čisti argon bez dušika (da biste izbjegli poroznost).

3. Slijedi sljedeće: Ograničite temperaturu između prolaza Strogo pratite

Ne oslanjajte se na cool dotik. Koristite kontaktni pirometar. U slučaju cijevi s debljinom zidova (> 5 mm) može se zahtijevati prisilno hlađenje zrakom ili čekanje nekoliko minuta između prolaza.

4. - Što? Rastvor Anil nakon zavarivanja Zlatni standard

U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, ispitna metoda može se upotrijebiti za utvrđivanje vrijednosti.

• U slučaju da se ne primijenjuje primjena ovog postupka, ispitna tijela moraju se izravno prijaviti.

• U slučaju da se testiranje provodi na temelju ispitivanja, testni materijal se može upotrijebiti za ispitivanje.

• U slučaju da se ne primjenjuje, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2.

To rastvara sve obloge i vraća jednaku, koroziono otpornu mikrostrukturu. Međutim, često je nepraktično za terensko zavarivanje ili velike skupine. Ako se ne može ugasiti, pažljivo slijedite sljedeće korake.

- Pet. U slučaju da se ne primjenjuje, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2.

U slučaju da se ne primijenjuje primjena ovog standarda, za određene vrste proizvoda, primjenjuje se druga metoda za utvrđivanje vrijednosti. To ne uklanja IGC duboko u zidu, ali uklanja mjesta inicijacije. Za C‐276 može se značajno produžiti životni vijek upotrebom paste ili kupke za usisivanje (20% HNO3 + 5% HF) koja se nanosi 3060 minuta, a zatim temeljito ispiranje.

6. - Što? U slučaju da se ne primjenjuje, ispitni postupak se može provesti na temelju postupka zavarivanja.

Za sve kritične zavarivanja C‐276 morate kvalificirati WPS pomoću metode ASTM G28 A. Kriterij prijema:

• Stopa korozije ≤ 0,5 mm/godišnje (neki kodovi dopuštaju do 1,0 mm/godinu za nekritičnu službu).

Ako se testni kupon premašuje, prilagodite parametre zavarivanja (niži ulazni toplinski unos, niža temperatura između prolaza, dodati dušik štitnom plinu) dok ne prođe.

- Sedam. Izbjegavajte višestruke toplinske cikluse

Popravljanje zavarivanja i više prolaza preko iste HAZ-a posebno su opasni. Svaki toplinski ciklus ponovno zagrijava prethodno osjetljivu zonu, često je pogoršavajući. Ako je potrebno popraviti zavarivanje, potpuno izvadite stari zavarivač i koristite novi, kvalificirani postupak.

U usporedbi s drugim legurama Zašto je još uvijek dobar

Neki inženjeri pogrešno vjeruju da je C‐276 imun na senzibilizaciju. Nije, ali je mnogo otporniji od nehrđajućeg čelika 304/316. Usporedi:

Za većinu zavarivanja C‐276 pomoću GTAW-a s ulaznom toplinom < 1,2 kJ/mm i interpass hladnja, vidjet ćete ne može se otkriti IGC za proizvodnju električnih goriva Problem nastaje kada zavarivači tretiraju C‐276 kao 316L visok ulaz toplote, bez hlađenja između prolaza, više puta prolazi preko vrućeg materijala.

U slučaju primjera: absorpcijska cijev za odsiječenje dimnih plinova (FGD)

Problem: Skup C‐276 cijevi (2" raspored 40) zavarili su u FGD glavnicu za prskanje. Svađač je koristio 100% argonski štit, ulaz toplote ~ 2,0 kJ / mm, a temperatura između presjeka nekontrolirana (često > 250 ° C). Cjevovi su postavljeni bez usisivanja. Nakon 8 mjeseci, izlijevanja iz štapova pojavila se točno duž HAZ-a zavarivača.

Analiza: U skladu s ASTM G28 na zavarivanju na kuponu pokazala je stopa korozije od 8 mm/godinu (dobro iznad granice od 0,5 mm/godinu). Metalogologija je otkrila mu fazu na granicama žitarica u HAZ-u.

Korektivne mjere:

• Sva preostala zavarila su mletena i ponovno zavarila se pomoću kvalificiranog WPS-a: ulazna toplina 0,9 kJ/mm, razdaljina ≤ 120°C, zaštita Ar+2%N2.

• Nakon varenja, svaka zona zavarivanja bila je obložena gelom dušikovo-fluorovodonične kiseline.

• Novi testni kuponi prošli su G28 s 0,3 mm/godinu.

Rezultat: Popravljena glava radi već 4 godine bez dodatnih curenja.

Ne preskočite

Za kritične C‐276 cijevi zahtijevaju se sljedeći ispitivanja nakon zavarivanja:

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

• Svrha: s ulaznom toplinom 0,51,2 kJ/mm, izmeđulazni prostor ≤ 120°C.

• Zaštitni plin: U skladu s člankom 3. stavkom 1.

• Punjenje metala: U slučaju da se za određenu vrijednost primjenjuje dodatna marža, za određenu vrijednost se primjenjuje dodatna marža.

• Temperatura između prolaza ako je to potrebno, potrebno je osigurati da se ne pojačavaju.

• Svađalni prolazi u slučaju da se ne provede ispitivanje, potrebno je osigurati da se ispitivanje ne dovodi u pitanje.

• S druge vrste s HNO3/HF gelom ili kupkom.

• Kvalifikacijski ispit u slučaju da je to potrebno, za svaki ASTM G28 prolaz ≤ 0,5 mm/godinu.

• Testiranje proizvodnje nasumični G28 na zavarivanje kuponima.

• Dokumentacija MTR punjenja metala, WPS, PQR, izvješća G28, zapisi PMI.

Zadnje riječi

Hastelloy C‐276 jedna je od najprikladnijih legura nikla za zavarivanje, no ne može se izdržati intergranularne korozije ako ga ne zavariš pažljivo. Ključno je razumjeti da njegova senzibilizacija dolazi od obilježavanja u mu fazi bogatoj molibdenom u rasponu od 600-1000 °C, a ne od karbida hroma. U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, potrebno je osigurati da je u skladu s tim standardom i da je u skladu s tim standardom. Ako se pridržavate ovih pravila, vaše zavarice za C‐276 cevi će vam pružiti desetljećima trajanja otporne na kiseline i kloride, što je poznato po ovoj leguri.