Per un riscaldatore al titanio in una soluzione bollente con elevata concentrazione di cloruro, qual è la differenza critica nel comportamento alla corrosione tra il metallo di base e la zona interessata dal calore della saldatura-?
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La zona influenzata dal calore della saldatura (HAZ) di un riscaldatore in titanio si corrode in modo molto diverso dal metallo di base nelle soluzioni ad alto contenuto di cloruro bollente (ad esempio, 25% NaCl a 108 gradi). La HAZ ha una struttura a grana più grossolana, maggiore stress residuo e potenziale contaminazione da ossigeno (caso alfa-). Queste proprietà rendono la HAZ più incline alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale rispetto al metallo base. Questa distinzione cruciale è importante per la progettazione della saldatura e la definizione delle priorità di ispezione.
Confronto quantitativo tra metallo base e HAZ
Ebollizione di NaCl al 25% a 108 gradi C per 500 ore:
Metallo di base (grado 2): densità di vaiolatura di 5-20 buchi/cm2. Profondità massima della fossa di 20–50 μm. Tasso di corrosione 0,02-0,05 mm/anno.
ZTA (come-saldato, senza post-trattamento): densità di vaiolatura 50–150 buche/cm². Profondità della cavità fino a 100-300 µm. Tasso di corrosione da 0,15 a 0,40 mm all'anno. Attacco localizzato alla punta saldata.
HAZ (decapaggio post-saldatura) Densità di vaiolatura 20-60 buchi/cm² Profondità dei buchi 40-100 µm Migliore, ma ancora non buono come il metallo base.
HAZ (stress alleviato + decapato) Densità di vaiolatura 10-30 buchi/cm² Profondità dei buchi 30-70 µm Più simile al metallo base.
Influenza del trattamento post saldatura sul comportamento della ZTA
Densità dei pozzi HAZ post-trattamento di saldatura (cavi/cm²) Profondità massima dei pozzi HAZ (μm) Fattore di miglioramento rispetto a come-saldato
Nessuno (come-saldato) 50-150 100-300 1x
Marinare solo 2-3 volte 20-60 40-100
Allevia lo stress solo 30–80 60–120 1.5–2x
Decapaggio e riduzione dello stress 10–30 30–70 3–5×
Elettrolucidatura 5–15 20–50 5–10× Raccomandazione tecnica
Il decapaggio (HNO3/HF) e la distensione post-saldatura (540 gradi, 30 min) sono consigliati per i riscaldatori in titanio saldati utilizzati in servizi ad alta-ebollizione del cloruro per ripristinare la resistenza alla corrosione della ZTA a livelli prossimi ai metalli di base. Durante l'ispezione, prestare particolare attenzione all'area ZTA, poiché è qui che è più probabile che si verifichino vaiolature e corrosione interstiziale. L'ingegnere conosce la differenza fondamentale tra il metallo base e la zona HAZ e pertanto si concentra sull'ispezione e sul post-trattamento della zona di saldatura.
