Kako naknadno-vrijeme kiseljenja zavara (5 minuta naspram. 20 minuta u HNO₃/HF) za cijev za grijač od titanijuma mijenja alfa-dubinu uklanjanja kućišta i kasniju otpornost na koroziju u pukotinama u 10% limunskoj kiselini?

Alfa-sloj titanijumskih zavarenih spojeva poboljšanih kiseonikom može se ukloniti dekarenjem nakon -zavara u mešavini azotne i fluorovodonične kiseline (20% HNO3 + 3 % HF). Brzi krastavci od 5 minuta uklanjaju 10-20 m m materijala, ostavljajući dio alfa{12}}futrole netaknutim. Duži kiseli krastavčić od 20 minuta uklanja 40-80 µm, uklanjajući potpuno alfa{14}}slučaj. Otpornost na koroziju u pukotini je poboljšana eliminacijom alfa-korozije u 10% limunskoj kiselini na 80oC. Vrijeme iniciranja pukotina potpuno kiselih epruveta (20 minuta) je 5 puta duže od lagano kiselih epruveta (5 minuta). Alfa kućište je krhko i anodno prema osnovnom metalu i pruža omiljeno mjesto za napad na pukotine.

Mehanizam uklanjanja alfa-slučaja i poboljšanje korozije pukotina

Tokom zavarivanja, kiseonik difunduje u površinu titanijuma i formira alfa{0}}sloj kućišta koji je tvrđi i krhkiji od osnovnog metala. Ovaj sloj ima različita elektrohemijska svojstva i skloniji je koroziji u pukotinama. Alfa- slučaj se jednoliko uklanja kiseljenjem u HNO3/HF. Potpuno uklanjanje vraća površinu u sastav osnovnog metala i uklanja omiljena mjesta napada. Podrezani zavari i prolazi korijena gdje je pristup ograničen bit će uklonjeni dužim vremenom kiseljenja.

Kvantitativno alfa-uklanjanje kućišta i otpornost na pukotine u odnosu na vrijeme kiseljenja

Kontrolirano testiranje na titanijumskim zavarima stepena 2 kiselim u 20% HNO3 + 3% HF na 50 stepeni, nakon čega slijedi uranjanje u 10% limunske kiseline na 80 stepeni, pokazalo je da na 0 minuta kiseljenja (kao-zavareni) alfa-dubina uklanjanja kućišta (µm}, resd{0} dubina uklanjanja kućišta (µm) {0}ca{1} (µm)=50–150, vrijeme pokretanja pukotina (h)=100–200. Dubina uklanjanja kod kiseljenja od 5 min je 10-20 μm, preostali alfa-slučaj je 30-130 μm i vrijeme inicijacije je 200-500 sati. Dubina uklanjanja 20-40 µm 10 minuta Preostali alfa-slučaj 10-110 µm 400-1,000 sati Vrijeme inicijacije 20-40 µm 10 minuta Nakon 15 minuta jetkanja dubina uklanjanja je 30-60 µm, a inicijacija je 9-9 alfa-0µm. vrijeme je 600–1500 h. Nakon 20 minuta dubina uklanjanja je 40-80 mikrometara, preostali alfa-slučaj je 0-50 mikrometara i vrijeme inicijacije 800-2000 sati. Nakon 30 minuta, dubina eliminacije je 60-120 µm, preostali alfa-slučaj je 0 µm, a vrijeme početka je 1.000-2.500 sati.

Utjecaj koncentracije limunske kiseline i temperature na korist kiseljenja

Što je duže kiseljenje, to je veća korist, a korist se povećava sa sadržajem i temperaturom limunske kiseline. Kiseljenje 5 minuta 20 minuta 3× 5% limunske kiseline 80 stepeni 5% limunske kiseline 80 stepeni 3× produženje veka trajanja pukotina sa 5 minuta kiseljenja na 20 minuta kiseljenja Kod 10% limunske kiseline i 80 stepeni produženje je 4-5 puta. Produženje od 5-6× na 15% limunske kiseline i 80 stepeni 6-8x proširenje na 10% limunske kiseline i 100 stepeni. Što su veće koncentracije kiseline i temperature agresivnije, to je eliminacija alfa-slučaja važnija.

Odabir nakon-vrijeme kiseljenja zavara za servis limunske kiseline

Tabela 3. Preporučeno vrijeme kiseljenja nakon zavarivanja za grijače titanijuma stepena 2 u 10% limunske kiseline na 80 stepeni da bi se postigla potrebna otpornost na koroziju u pukotinama

Desired Crevice Initiation Time (hours) Recommended Pickling Time (minutes) Expected Alpha-Case Removal Depth (µm) Metal Loss from Tube Surface (µm) Recommended for Service Life 200–500 5 10–20 10–20 Low (1–2 years) 400–1,000 10 20–40 20–40 Moderate (2–3 years) 800–2,000 20 40–80 40–80 High (3–5 years) 1,000–2,500 30 60–120 60–120 Maximum (>2,500 45 100-150 100-150 Prekomjerno kiseljenje, nema koristi
Inženjering izvan kontrole vremena kiseljenja

Brzina kiseljenja zavisi od vrste titanijuma. Razred 7 kiseli krastavci jednako brzi kao i Grad 2. Debljina stijenke bi trebala biti dovoljna da omogući gubitak metala od kiseljenja. Zid od 1 . 5 mm sa uklanjanjem od 60 µm bi ostavio 1 . 44 mm i to je prihvatljivo. Temperaturu kupatila za kiseljenje treba održavati na 50 stepeni ± 5 stepeni jer se brzina uklanjanja povećava sa temperaturom, ali postoji opasnost od prekomjernog-kiseljenja. Koncentracijom HF treba upravljati. Što je viši HF, to je veća stopa klirensa, ali je veći rizik od apsorpcije vodonika. Nakon kiseljenja epruveta se mora dobro isprati kako bi se uklonili ostaci kiseline. Ispitivanje mikrotvrdoće može potvrditi uklanjanje alfa-fuge; površinska tvrdoća ispod 250 HV pokazuje potpuno uklanjanje.

Izrada dobro{0}}informisanih specifikacija

Odredite trajanje kiseljenja nakon -zavarivanja od 20 minuta u 20% HNO3 + 3% HF na 50 stepeni za potpuno uklanjanje alfa- kućišta za titanijumsku cijev grijača zavarenu i dizajniranu za 10% limunske kiseline na 80 stepeni. Za manje zahtjevne primjene (niža temperatura ili koncentracija) može biti dovoljno 10 minuta. Ako je to kritična usluga, onda recimo 30 minuta. Testirajte površinsku tvrdoću kako biste provjerili uklanjanje alfa{13}}čahura. Manje od 250 HV je dobar pokazatelj uspjeha. Epruvete koje imaju preostalu plavu ili sivu boju nakon kiseljenja treba baciti. Inženjer kontrolira de-kiseljenje nakon zavarivanja na 20 minuta i uklanja alfa{20}}sloj kućišta i poboljšava otpornost na koroziju u pukotinama za faktor 5 u primjeni limunske kiseline.