Какова критическая разница в коррозионном поведении между основным металлом и зоной сварного-воздействия тепла для титанового нагревателя в кипящем растворе с высокой концентрацией хлоридов?

Зона термического-влияния сварного шва (ЗТВ) титанового нагревателя корродирует совершенно иначе, чем основной металл в кипящих растворах-хлоридов (например, 25% NaCl при 108 градусах). ЗТВ имеет более крупнозернистую структуру, повышенные остаточные напряжения и потенциальное загрязнение кислородом (случай альфа-). Эти свойства делают ЗТВ более склонной к точечной и щелевой коррозии, чем основной металл. Это решающее различие важно для проектирования сварных швов и определения приоритетов контроля.

Количественное сравнение основного металла с ЗТВ

Кипячение 25% NaCl при температуре 108 градусов в течение 500 часов:

Основной металл (класс 2): плотность питтингов 5–20/см². Максимальная глубина ямы 20-50 мкм. Скорость коррозии 0.02 - 0.05 мм в год.

ЗТВ (после-сварки, без последующей-обработки: плотность питтинга 50–150 ям/см2. Максимальная глубина ямок от 100 до 300 мкм. Скорость коррозии 0,15-0,40 мм/год. Локализованное повреждение в области сварного шва.

ЗТВ (травление после-сварки) Плотность точечной коррозии от 20 до 60 ямок на см2. Глубина ямы от 40 до 100 мкм. Лучше, но все же хуже, чем недрагоценный металл.

ЗТВ (напряжение снято и протравлено): Плотность питтинга 10–30 ямок/см2. Глубина питтинга 30–70 мм. Близок к основному металлу.

Влияние обработки после сварки- на характеристики ЗТВ

После-Обработка сварки Плотность ямок ЗТВ (ям/см²) Макс. глубина ямок ЗТВ (мкм) Коэффициент улучшения по сравнению с состоянием -сварки Нет (как-сваркой) 50-150 100-300 1X Только травление 20-60 40-100 2-3X
Только для снятия стресса 30–80 60–120 1.5–2×
Травление и снижение стресса 10–30 30–70 3–5×
Электрополировка 5–15 20–50 5–10× Инженерные рекомендации

Для сварных титановых нагревателей, работающих в условиях кипения с высоким содержанием хлоридов, требуется снятие напряжения после-сварки (540 градусов в течение 30 минут) с последующим травлением (20 % HNO₃ + 3 % HF) для восстановления коррозионной стойкости ЗТВ до уровня, близкого к основному металлу. При осмотре обратите внимание на зону ЗТВ, поскольку она особенно подвержена точечной коррозии. Инженер понимает важность проверки зоны сварки и последующей обработки, зная критическую разницу между основным металлом и ЗТВ.