Zavarivanje je bitan proces oblikovanja za sastavljanje cijevi od nehrđajućeg čelika 316 u različite industrijske uređaje za grijanje. Tokom -zavarivanja na visokim temperaturama, zavareni šav i njegova susjedna zona{3}}zahvaćena toplinom doživjet će brzo zagrijavanje i neravnomjerno hlađenje. Kada temperatura ostane unutar opsega senzibilizacije od 450 stepeni do 850 stepeni tokom određenog perioda, hrom karbid kontinuirano precipitira duž granica zrna materijala. Ovaj fenomen dovodi do lokalnog iscrpljivanja hroma na granicama zrna, što uništava kontinuitet površinskog pasivnog filma. Jednom izloženi hlorid{9}}kiselim ili vlažnim korozivnim medijima, granice zrna s nedostatkom hroma{10}}e postati preferencijalni kanali korozije, što rezultira intergranularnom korozijom koja se širi prema unutra duž granica zrna. Takva skrivena korozija ne može se otkriti konvencionalnom inspekcijom izgleda i na kraju će uzrokovati pucanje cijevi i prodiranje curenja. Mnogi proizvođači zanemaruju rizik od preosjetljivosti zavarivanja i usvajaju nasumične metode zavarivanja i hlađenja, što dovodi do čestih ranih kvarova zavarenih cijevi za grijanje. Stoga su standardizirana kontrola parametara zavarivanja i razumna termička obrada nakon{14}}zavarivanja neophodni za suzbijanje intergranularne korozije i zadržavanje svojstvenih anti-korozijskih performansi grijaćih cijevi od 316 nehrđajućeg čelika.
Osnovni uzrok intergranularne korozije leži u taloženju hrom karbida izazvanog termičkim ciklusima zavarivanja. Tokom zavarivanja, osnovni materijal u blizini šava se zagreva na visoku temperaturu iznad 1000 stepeni, hrom se potpuno rastvara u austenitnoj matrici da bi se formirao jednoličan čvrsti rastvor. Ako je brzina hlađenja suviše spora nakon zavarivanja, materijal će dugo ostati u zoni temperature osjetljivosti. Višak atoma ugljika se kombinuje sa hromom da formira hrom karbid i taloži se na granicama zrna, što troši elemente hroma blizu granica zrna. Kao rezultat toga, sadržaj hroma na granicama zrna je prenizak da bi se formirao gusti pasivni film. U korozivnim sredinama, mikrogalvanske ćelije se formiraju između granica zrna i unutrašnjosti zrna, pokrećući kontinuirano anodno otapanje duž granica zrna i uzrokujući nepovratna oštećenja intergranularne korozije.
Ova studija sažima tri efikasna tehnička sredstva za izbjegavanje intergranularne korozije-indukovane zavarivanjem: optimizirani parametri procesa zavarivanja, brzo prisilno hlađenje i ciljana termička obrada rješenja nakon{1}}zavarivanja. Prvo, usvojeni su parametri zavarivanja sa niskim unosom topline kako bi se skratilo vrijeme zadržavanja zone -zahvaćene toplinom u opsegu temperature senzibilizacije. Mala struja, kratko vrijeme zavarivanja i uski zavareni sloj se koriste za smanjenje ukupnog raspona toplinskog utjecaja. Intermitentno segmentirano zavarivanje zamjenjuje kontinuirano-zavarivanje na daljinu kako bi se izbjegla kumulativna koncentracija topline, koja efektivno ograničava taloženje hrom karbida na granicama zrna. U međuvremenu, na unutrašnjoj i vanjskoj strani šava primjenjuje se zaštitni plin argon kako bi se spriječila oksidacija pri visokim{8}}ima i površinska karburizacija metala šava.
Drugo, mjere prisilnog brzog hlađenja se sprovode odmah nakon zavarivanja. Komprimirani čisti zrak ili cirkulirajuća rashladna voda se koristi za brzo hlađenje zavara i -zagrijanje pogođene zone, tako da materijal prolazi kroz temperaturni opseg osjetljivosti od 450 stepeni do 850 stepeni u najkraćem vremenu. Ova metoda inhibira taloženje hrom karbida iz perspektive kinetičke reakcije, što je najekonomičnija i najekonomičnija mjera protiv senzibilizacije pogodna za-serijsku obradu cijevi za grijanje. Međutim, treba izbjegavati pretjerano brzo hlađenje kako bi se spriječilo zaostalo termičko naprezanje zavarivanja i defekti hladnih pukotina.
Treće, toplotna obrada žarenjem rastvora je usvojena za grejne cevi koje se primenjuju u teškim korozivnim radnim uslovima. Zavarene komponente se zagrevaju na 1050 stepeni –1100 stepeni i drže tople određeno vreme da bi se istaloženi hrom karbid u potpunosti rastvorio u austenitnu matricu, a zatim se brzo ugase do sobne temperature. Ovaj proces vraća ujednačenu distribuciju hromiranih elemenata unutar materijala i potpuno eliminiše hromom-osiromašenu graničnu strukturu zrna, u osnovi rješavajući skrivenu opasnost od intergranularne korozije.
Metalografsko posmatranje i rezultati ispitivanja intergranularne korozije pokazuju da grijaće cijevi sa zavarivanjem niskog unosa topline i prisilnim hlađenjem nemaju taloženje hrom-karbida na granicama zrna nakon zavarivanja, te prolaze standard intergranularne kontrole korozije. Nasuprot tome, uzorci sa visokim unosom toplote i prirodnim sporim hlađenjem pokazuju očiglednu koroziju na granici zrna nakon ubrzanog ispitivanja korozije. Podaci o primjeni na terenu pokazuju da standardizirana kontrola zavarivanja i termičke obrade smanjuje stopu kvara međugranularne korozije zavarenih cijevi za grijanje za više od 75%. U zaključku, kontrola unosa topline zavarivanja, ubrzanje hlađenja nakon -zavarivanja i izvođenje toplinske obrade otopinom kada je to potrebno mogu efikasno spriječiti međugranularnu koroziju grijaćih cijevi od 316 nehrđajućeg čelika. Ove specifikacije procesa eliminišu defekte osjetljivosti materijala izazvane zavarivanjem{7}}, osiguravaju strukturnu uniformnost i -stabilnost zavarenih dijelova i pružaju pouzdanu tehničku garanciju za dugoročan-bezbedan rad industrijske zavarene opreme za grijanje.
