يشير فشل الكسر الهش والتآكل بين الحبيبات إلى لحام أنابيب التيتانيوم والمعالجة الحرارية بدرجة حرارة عالية-مما يؤدي إلى فصل عناصر السبائك على طول حدود الحبوب وترسيب المراحل المعدنية الهشة. تصبح منطقة حدود الحبوب نشطة كهروكيميائيًا مع قابلية للتآكل أعلى بكثير من الجزء الداخلي للحبوب. في ظل التآكل المتوسط التآكل، يتطور التآكل بشكل تفضيلي على طول حدود الحبوب لتشكيل قنوات تآكل مستمرة. يتم فقدان قوة الترابط بين حبيبات الكريستال المعدنية تمامًا، وتفقد المادة الليونة العيانية، ويحدث كسر الانقسام الهش تحت ضغط داخلي طفيف أو اهتزاز خارجي دون تشوه بلاستيكي واضح. يحدث هذا الفشل غالبًا في خطوط أنابيب تسخين التيتانيوم الملحومة التي تعمل في بيئات حمضية وهالوجينية- تحتوي على بيئات مسببة للتآكل.
1. مرحلة هطول الأمطار وآلية توسيع التآكل بين الحبيبات
أثناء دورة اللحام الحرارية، تخضع مادة التيتانيوم للتسخين والتبريد السريع. تتجمع عناصر الشوائب مثل الحديد والكربون والنيتروجين عند حدود الحبوب لتشكل طبقات فصل هشة. إن إمكانات القطب الكهربائي لحدود الحبوب أقل من إمكانات مصفوفة الحبوب، مما يشكل العديد من البطاريات الأولية الصغيرة تلقائيًا في وسط المنحل بالكهرباء. يؤدي التآكل باستمرار إلى إذابة مرحلة حدود الحبوب، مما يؤدي إلى قطع الاتصال بين الحبيبات. يختلف عن التآكل المنتظم الذي يستهلك جدار الأنبوب بأكمله بالتساوي، ويغزو التآكل الحبيبي على طول الشبكة الحدودية البلورية داخل المادة. لا يظهر السطح الخارجي للأنبوب أي ترقق واضح، ولكن الجزء الداخلي قد شكل شبكة شقوق مخترقة، وهي مخفية للغاية وعرضة للكسر الهش المفاجئ.
2. الأوضاع النموذجية المعرضة لأضرار التآكل الحبيبي
طبقات اللحام ومناطق اللحام الحرارية-المتأثرة المعرضة لدورة حرارية عالية الحرارة للحام؛
أقسام الأنابيب ذات المعالجة الحرارية غير الملائمة للحام-مما يؤدي إلى بنية ميتالوغرافية غير طبيعية؛
مناطق تشكيل الانحناء ذات تشوه شديد في الحبوب وفصل عناصر حدود الحبوب؛
الأجزاء المحمومة المحلية الناجمة عن التسخين غير المتكافئ أثناء تشغيل المعدات؛
مناطق الغمر-طويلة الأمد حيث تتراكم المواد المسببة للتآكل بشكل مستمر وتتصل بجدار الأنابيب.
3. العوامل المحفزة الأساسية التي تسرع فشل التآكل الحبيبي
مادة حشو اللحام غير متطابقة، مما يؤدي إلى إدخال عناصر شوائب تؤدي إلى تفاقم هطول الأمطار على حدود الحبوب؛
تفتقر عملية اللحام إلى درع الغاز الخامل، مما يؤدي إلى تلوث معدن اللحام بالأكسجين والنيتروجين؛
معلمات عملية ما بعد التلدين-غير معقولة، وتفشل في تجانس البنية المعدنية؛
يحتوي وسط المعالجة على الفلورايد والكلوريد والأيونات المسببة للتآكل الأخرى التي تعمل على تنشيط تآكل حدود الحبوب؛
تحتوي لوحة التيتانيوم المصنوعة من المواد الخام على محتوى زائد من الشوائب، مع مقاومة متأصلة للتآكل بين الحبيبات.
4. -الإجراءات الفنية الكاملة لمنع الارتباط والتحكم فيه
① حدد مادة أساسية -عالية النقاء وسلك لحام تيتانيوم مخصص متطابق مع محتوى منخفض من الشوائب
التحكم في تكوين المواد الخام لتقليل مصدر عناصر الفصل الحدودي للحبوب.
② قم بتنفيذ -نطاق كامل من التدريع بالأرجون لجوانب اللحام الأمامية والخلفية أثناء إنشاء اللحام
منع -المعادن المنصهرة ذات درجات الحرارة العالية من التلوث بأكسجين الهواء والنيتروجين.
③ تنفيذ-تخفيف ضغط اللحام والتجانس والمعالجة الحرارية للتلدين
القضاء على التوزيع غير المتكافئ لعناصر حدود الحبوب واستعادة البنية المعدنية الموحدة.
④ التحكم بشكل صارم في تركيز الأيونات المسببة للتآكل في وسط النقل وإضافة مثبطات التآكل المناسبة
قمع القوة الدافعة للتفاعل الكهروكيميائي للتآكل الحبيبي.
⑤ إجراء فحص المعادن والكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية على وصلات اللحام الرئيسية بعد اللحام والصيانة الدورية
قم بفحص الشقوق المبكرة للتآكل الحبيبي قبل فشل الكسر.
5. جدول مقارنة تأثير الوقاية
表格
| وضع اللحام والمعالجة الحرارية | خطر التآكل بين الحبيبات | اقتراح التطبيق |
|---|---|---|
| لا توجد حماية من الأرجون في الجانب الخلفي + عمود مفقود-تلدين اللحام + مستهلكات لحام غير نقية | يظهر اختراق مستمر للتآكل بين الحبيبات والكسر الهش في التشغيل على المدى المتوسط-. | قم بإعادة-قطع اللحامات المعيبة وتنفيذ إجراءات التدريع والمعالجة الحرارية القياسية |
| درع مزدوج من الغاز الخامل- + معالجة التلدين الطبيعية + مطابقة اللحام المؤهلة | تمنع بشكل فعال ترسيب الطور الهش لحدود الحبوب وتوسيع التآكل بين الحبيبات | المواصفات القياسية لبناء اللحام لخطوط أنابيب التسخين التي تحمل الضغط-والتيتانيوم |
| مادة أساسية من التيتانيوم منخفضة الشوائب للغاية- + مراقبة الأيونات المتوسطة للوقت الحقيقي- + الفحص السنوي لعينات اللحام المعدنية | خطر خفي منخفض للغاية يتمثل في تمزق الانقسام الحبيبي والتسرب المفاجئ للوسائط | المخطط المفضل -لظروف التشغيل العالية للتآكل والتيتانيوم المضاد للتآكل-مشاريع هندسة شبكة أنابيب التسخين |
خاتمة
يحدث التآكل بين الحبيبات لأنبوب تسخين التيتانيوم عن طريق فصل العناصر الحدودية للحبيبات وترسيب مرحلة الشوائب الناتج عن التأثير الحراري للحام، مما يؤدي إلى التآكل التفضيلي على طول الحدود البلورية وفقدان قوة الربط بين الحبيبات، مما يؤدي في النهاية إلى كسر هش. تتضمن إجراءات الوقاية الأساسية تحسين اختيار المواد الخام ومواد اللحام، وتحسين جودة حماية غاز اللحام، واستكمال المعالجة الحرارية بعد-اللحام لتجانس البنية المجهرية، وتنظيم التركيبة المتوسطة المسببة للتآكل وتعزيز اختبارات اللحام غير المدمرة. يمكن لإدارة-العملية المغلقة بالكامل-الفحص الوارد للمواد الخام وإنشاء اللحام الميداني وقبول المعالجة الحرارية اللاحقة-للعملية أن تتجنب تمزق خطوط الأنابيب وحوادث السلامة الناجمة عن التآكل الحبيبي لخطوط أنابيب ضغط تسخين التيتانيوم.
