خوردگی جوش های فولاد ضد زنگ: علل، پیشگیری و نکات طراحی مفصل

دو ماه پس از نصب دسته ای از 304 دم فولادی ضد زنگ در یک هتل ساحلی، لکه های قهوه ای کوچکی در امتداد درزهای جوش ظاهر شد. فلز پایه هنوز تمیز به نظر می رسید. تامین کننده اصرار داشت که این ماده 304 اصلی است و آزمایش آزمایشگاهی موافقت کرد. مشکل از درجه آلیاژ نبود. گرمای ورودی جوش و عدم وجود غیرفعال شدن پس از جوش، شرایط خوردگی را ایجاد کرده بود. خبر خوب این است که خوردگی جوش را می توان قبل از خروج دسته ای از کارخانه کنترل کرد. شما فقط باید بدانید که کدام مکانیسم ها در حال بازی هستند و چه چیزی را مشخص کنید.

چرا نواحی جوش به نقطه ضعف تبدیل می شوند؟

جوش فقط یک اتصال مکانیکی نیست. این یک رویداد حرارتی است که ریزساختار یک قطعه فولادی ضد زنگ را روی یک نوار باریک تغییر می دهد. سه اثر آن نوار را محتمل ترین مکان برای شروع خوردگی می کند.

منطقه متاثر از گرما و حساسیت

هنگامی که فلز پایه در طول جوشکاری به حدود 450 تا 850 درجه سانتیگراد می رسد، کروم و کربن می توانند در امتداد مرزهای دانه به کاربیدهای کروم تبدیل شوند. ناحیه بلافاصله در کنار جوش، که به عنوان منطقه متاثر از حرارت (HAZ) شناخته می شود، می تواند از کروم که به طور معمول لایه اکسید محافظ را تشکیل می دهد خالی شود. به این حالت حساسیت می گویند. فولاد ضد زنگ نوع 304 بیشتر از 316 یا 316L مستعد این است، زیرا مولیبدن مقاومت می‌افزاید و درجه کربن بسیار کم، بارش کاربید را محدود می‌کند.

لایه غیرفعال آسیب دیده و مقیاس اکسید

حرارت جوشکاری سطح را اکسید می کند. مقیاس رنگی که در نزدیکی جوش ظاهر می شود بی ضرر نیست: در بالای یک منطقه خالی از کروم قرار می گیرد که در آن لایه غیرفعال تخریب شده است. تا زمانی که این رسوب برداشته نشود، سطح نمی تواند به طور کامل منفعل شود و یک سلول خوردگی موضعی می تواند در زیر اکسید تشکیل شود.

تنش کششی پسماند

گرمایش و سرمایش سریع تنش کششی باقیمانده را در اطراف جوش متمرکز می کند. هنگامی که یک محیط غنی از کلر وجود دارد، این استرس یک خطر اضافی ایجاد می کند. ترک خوردگی تنشی می تواند به صورت شاخه های ریز ایجاد شود، گاهی اوقات بدون زنگ زدگی قابل مشاهده سنگین، که آن را به ویژه در سیستم های گاز یا آب خطرناک می کند. سابقه ایمنی لوله های فولادی زنگ نزن راه راه، از جمله اینکه چگونه جوشکاری و کنترل خوردگی بر آن تأثیر می گذارد، در ما پوشش داده شده است. مقاله در مورد ملاحظات ایمنی CSST .

مکانیسم های خوردگی رایج در اتصالات جوش داده شده

خرابی های میدانی به ندرت به یکباره ظاهر می شوند. آنها معمولاً با یک مکانیسم شروع می شوند که یک ناهمواری ایجاد می کند، سپس مکانیسم دوم کار می کند. جدول زیر مکانیسم های معمولی را با علل و کنترل های عملی آنها ترسیم می کند.

حفره زایی قابل مشاهده ترین نقطه شروع در آب حاوی کلرید است. اگر جرم یا کثیفی شکاف ایجاد کند، می تواند به شکاف عمیق شود. خوردگی بین دانه ای نتیجه کلاسیک حساس سازی است و ترک خوردگی تنشی مکانیزمی است که باعث نشتی ناگهانی زمانی می شود که دو مورد دیگر قبلاً دیوار را ضعیف کرده باشند. در کارخانه خودمان، ما هر چهار مورد را به عنوان شاخص کیفیت جوش در نظر می گیریم، نه به عنوان مسائل جداگانه مواد.

پروتکل های درمان پس از جوش

انتخاب آلیاژ به تنهایی کافی نیست. جوشی که تمیز و غیرفعال نشده باشد، همچنان بسیار سریعتر از همان فلز پایه با سطح مناسب ترمیم شده خورده می شود. توالی استاندارد تمیز کردن مکانیکی، ترشی کردن و غیرفعال کردن است.

• تمیز کردن مکانیکی رسوبات شل و اکسید زبر شده را با آسیاب یا برس زدن از بین می برد. برای لوله های جدار نازک، باید آنقدر ملایم باشد که ضخامت دیواره آن کاهش نیابد.
• ترشی از یک مخلوط اسید نیتریک/هیدروفلوریک برای حل کردن لایه تهی شده از کروم و افشای فلز تمیز استفاده می کند. این مهم ترین مرحله زمانی است که ترازو سنگین است.
• غیرفعال سازی فیلم اکسید را بازسازی می کند. غیرفعال سازی اسید سیتریک جایگزین مطمئن تری برای اسید نیتریک است و توسط ASTM A967 پوشش داده شده است.

برای لوله های فولادی زنگ نزن راه راه، هندسه چین و چروک برداشتن رسوب را سخت تر از ورق صاف می کند. خطوط تولید ما از حمام‌های تمیزکننده و ترشی خودکار استفاده می‌کنند تا درمان به تمام سطح داخلی و خارجی برسد، نه تنها مناطقی که با برس سیمی قابل دسترسی هستند.

مشخص کردن فولاد ضد زنگ جوش داده شده برای کاربردهای عملی

بهترین راه برای کاهش خطر خوردگی جوش، تطبیق آلیاژ و هندسه قطعه با محیط نصب واقعی است. یک دم 304 همه منظوره می تواند خطوط آب یا گاز را در داخل خانه خشک کند، اما هوای ساحلی، استخرهای شنا و آشپزخانه های صنعتی سطح کلرید را بالا می برد. در این موارد، 316L انتخاب مطمئن تری است.

آلیاژ مناسب برای محیط جوش را انتخاب کنید

برای اتصال دستگاه گاز آشپزخانه، شیلنگ در معرض بخار، مواد تمیزکننده و رطوبت محلی قرار دارد. یک شیلنگ گاز طبیعی منعطف موجدار 316 لیتری با پوشش محافظ هم مقاومت در برابر خوردگی و هم محافظت مکانیکی را ارائه می دهد. به همین دلیل است که وقتی محل نصب در نزدیکی دریا یا در یک منطقه خدمات غذایی با رطوبت بالا است، عیار مولیبدن بالاتری را توصیه می کنیم.

شیلنگ گاز طبیعی انعطاف پذیر موجدار 316L برای استفاده در آشپزخانه این شیلنگ گاز موجدار 316 لیتری با پوشش فولادی ضد زنگ و لوله داخلی لاستیکی در برابر خوردگی و استرس مکانیکی مقاوم است و برای محیط های مرطوب آشپزخانه نزدیک دریا مناسب است. مشاهده محصول →

ساختاری را انتخاب کنید که از تمرکز استرس جلوگیری کند

شکل دم، حرکت و انبساط حرارتی را در بسیاری از پیچش های کوچک توزیع می کند، به جای اینکه تغییر شکل را به یک جوش کوتاه وادار کند. دیوار دم خود باید سالم باشد، اما هندسه تنش موضعی را که می‌تواند منجر به ترک خوردگی ناشی از تنش شود، کاهش می‌دهد. هنگامی که برنامه نیاز به ضد شعله دارد، پوشش بیرونی نیز باید از نظر خم شدن و گرما درجه بندی شود. لوله گاز موجدار مقاوم در برابر شعله ما برای این ترکیب طراحی شده است، با ساختاری که هسته فولادی ضد زنگ را محافظت می کند و لایه بیرونی را تحت حرکت معمولی دستگاه ثابت نگه می دارد.

شیلنگ ضد شعله موجدار فولاد ضد زنگ برای گاز این لوله گاز موجدار مقاوم در برابر شعله دارای یک پوشش پی وی سی زرد است که در برابر آتش، اشعه ماوراء بنفش و سایش مقاوم است و گازرسانی ایمن و بادوام را در کاربردهای سخت ارائه می دهد. مشاهده محصول →

وضعیت سطح را برای مدارهای آب گرم و سرد بررسی کنید

مدارهای آب گرم و سرد باعث ایجاد اکسیژن، نوسانات دما و در برخی مناطق کلرید محلول می شوند. نشتی در اتصال آبگرمکن تنها یک مشکل تعمیر و نگهداری نیست، بلکه می تواند به تجهیزات زیر نقطه خرابی آسیب برساند. یک راه اثبات شده برای محافظت از اتصال، تعیین یک اتصال فولاد ضد زنگ انعطاف پذیر با اتصالات قابل تنظیم با آچار و یک سطح ترشی کامل و غیرفعال شده است. ما لوله راه راه فولاد ضد زنگ را با آچار برای این منظور تولید می کنیم و این یک انتخاب متداول برای پروژه های مقاوم سازی و OEM است. دم‌های فولادی ضد زنگ همچنین عمر طولانی‌تری را ارائه می‌دهند که بار محیطی ناشی از تعویض‌های مکرر را کاهش می‌دهد، همانطور که در این نمای کلی از مزایای زیست محیطی دم فولاد ضد زنگ .

لوله راه راه فولاد ضد زنگ 304 با آچار این لوله موجدار فولاد ضد زنگ 304 در برابر دما و فشار بالا مقاومت می کند و آچار موجود در آن امکان نصب و نگهداری آسان را فراهم می کند و برای سیستم های آب گرم ایده آل است. مشاهده محصول →

خط پایین

خوردگی جوش در فولاد ضد زنگ نتیجه گرما، شرایط سطح و محیط با هم کار می شود. پاسخ عملی برای خریدار صرفاً درخواست "فولاد ضد زنگ" نیست. مشخص کردن درجه آلیاژ، عملیات جوش، و پرداخت سطح، و داشتن شواهد در گزارش بازرسی است. هنگامی که این جزئیات سازگار باشند، عمر مفید جوش فولاد ضد زنگ می تواند انتظارات تعیین شده توسط فلز پایه را برآورده کند.

اگر لوله های فولادی ضد زنگ یا شیلنگ های گازی جوش داده شده را تهیه می کنید، از سازنده در مورد روش ترشی و غیرفعال کردن آن و نحوه تأیید منطقه متاثر از گرما سؤال کنید. اینها سوالاتی هستند که ماه ها بعد از ظاهر شدن لکه های قهوه ای جلوگیری می کنند.