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不锈钢无缝管应力腐蚀破裂原因

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-18  浏览次数:10 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网编辑报道:当只从理论电位-pH图来分析该06cr19ni10不锈钢管的腐蚀性能时就将会得出错误的结论,即理论的电位-pH图形

中华不锈钢网编辑报道:当只从理论电位-pH图来分析该06cr19ni10不锈钢管的腐蚀性能时就将会得出错误的结论,即理论的电位-pH图形给出的不锈钢腐蚀性能是正确的。假如理论电位-pH图用金属在酸、碱和氧化性质中的腐蚀性、钝性以及它们的阳极极化的实验数据来校正,那么所得到的实验的电位-pH图就将会给出一个比较真实的金属腐蚀性能的图象,也就有了较大的实用价值,如通常腐蚀溶液的pH值是容易测量的,溶液中的氧化还原电位可用光亮的Pt电极来测量,一来不锈钢管的腐蚀电位也是容易测量的。因此,从电位-pH图中就可以对金属在不同条件下是否会发生腐蚀作出判断。在这些经验电位-pH图的溶液中也没有络合剂,实验数据的测定,是在25℃下进行的,经验电位-pH图对于一些06cr19ni10不锈钢管的腐蚀研究具有着指导意义。
  
  (一)不锈钢厚壁管手工电弧焊
  
  1.焊前准备  1毫米以下的薄板容易烧穿,一般不宜采用手工电弧焊。当对接接头板厚超过3毫米时必须要开坡口。坡口可以用机械加工、等离子切割、碳弧气刨等方法进行加工。为了避免焊接时碳和杂质进入焊缝,焊前应将焊缝两侧20~30毫米范围内清理干净并用丙酮擦洗,然后涂上白垩粉,以免不锈钢厚壁管表面被飞溅金属附着和划伤。
  
  2.焊条的选择不锈钢焊条有酸性钛钙型焊条和碱性低氢型焊条两种。钛钙型不锈钢焊条用得较多。低氢型不锈钢焊条的抗热裂性能较高,但抗腐蚀性稍差。
  
  3.不锈钢厚壁管焊接工艺要点其焊接工艺主要有以下几点:
  
  (1)为了防止焊接接头在危险温度范围(450~850℃)停留时间过长而产生贫铬区、防止接头过热产生热裂纹,焊接铬镍奥氏体不锈钢厚壁管要采用小电流快速焊。为避免基本金属过热和加强熔池保护,施焊时要用短弧焊,焊条不做横向摆动,以窄焊道为宜。
  
  (2)焊接电流要比低碳钢降低20%左右,电流与焊条直径之比不超过25~30安/毫米,而低碳钢焊接时不小于40—50安/毫米。起焊时不能随便在1Cr18Ni9Ti不锈钢管上引弧,施焊中运条要稳,收弧时应填满弧坑。
  
  (3)多层焊时,每焊完一层要彻底清除熔渣,仔细检查不锈钢厚壁管焊接缺陷,有缺陷时要及时铲除。待前道焊缝冷却到60℃以下时再焊后一道焊缝。在焊接顺序上要先焊非工作面,后焊与腐蚀介质接触的工作面。(4)为了防止热裂纹和晶间腐蚀,条件允许时可以采取强制冷却,必要时,焊后进行熟处理,以改善焊接接头的性能。
  
  (二)氩弧焊
  
  氩弧焊的焊接接头有较高的质量,所以,对于不锈钢厚壁管较薄的不锈钢焊件,通常采用氩弧焊,其中又以手工钨极氩弧焊应用最为普遍。
  
  中华不锈钢网编辑报道:氩弧焊的焊接材料(焊丝)一般与1Cr18Ni9Ti不锈钢管相同,也可根据钢材的化学成分和使用条件从有关手册中选用。保护气体一般采用工业纯氩。为了获得高质量的焊缝,常在氩气中掺入2~5%氧气可以细化熔滴尺寸,达到电弧稳定、成形良好以及去氢的目的。
  
  正常使用数年后不断地发现1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管破裂泄漏现象。一般在破裂的位置上均有数条裂纹,裂纹的大小不一,有的扩展得很明显,有的裂纹已呈爆破状,裂纹以横向为主,也有少量纵向裂纹。大部分裂纹以点蚀为源点。在裂纹附近有严重锈蚀或锈点,并有水垢生成。裂纹附近未观察到塑性变形,断口为脆性,呈锯齿状。
  
  微观分析表明,裂纹有主干,也有分枝,裂纹由外壁向内壁伸展,充分表示出应力腐蚀显微裂纹的特征。进一步观察表明,破裂是穿晶形式,充分地显示出奥氏体1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管在含氯化物水溶液中应力腐蚀的特征。
  
  对断裂断口的扫描电镜观察表明,属准解理断口。
  
  电子探针的分析表明,在1Cr18Ni9Ti小口径不锈钢无缝管裂纹附近有氯离子浓缩的情况,这充分地说明,在破裂过程中有氯离子浓聚现象,Cl-的浓缩促进了应力腐蚀裂纹的产生与发展。
  
  小口径不锈钢无缝管破裂原因分析:
  
  中华不锈钢网编辑报道:上述观察表明,脉冲管破裂的特征是:脆性断裂;裂纹发展有主干也有分枝;裂纹是穿晶形式的;裂纹上有氯离子浓缩现象。鉴于1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在含氯化物水溶液中 易于产生应力腐蚀,因此从观察分析的结果可以看出,脉冲管的断裂是由于氯化物造成的应力腐蚀断裂。
  
  由于断裂是由管外发生及向内发展的,Cl-主要来源于滴落在脉冲管外的污水,虽然一点水含Cl-量甚微,但是由于Cl-的浓缩可使Cl-的含量达几百个ppm。由此产生点蚀而诱发成应力腐蚀断裂。

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