A rozsdamentes acél patronos fűtőtestek hosszú távú-használata gyakran korróziót és szivárgást okoz a hegesztett varratoknál, ami jelentősen csökkenti a berendezés élettartamát és biztonságát. A probléma fő okai az anyaggal kapcsolatosak, amikor a rozsdamentes acélban lévő króm a hegesztés során szénnel reagál, és króm-karbidokká alakul, így a varrat közelében "króm-kimerült zónák" keletkeznek, amelyek csökkentik a korrózióállóságot; hőhatású zóna (HAZ) hatások, ahol a magas hegesztési hőmérséklet megváltoztatja a mikroszerkezetet, és szigma fázist válthat ki az ausztenites rozsdamentes acélban, vagy megkeményedhet a martenzites típusoknál, mindkettő csökkenti a korrózióállóságot; hegesztésből származó maradék feszültségek, amelyek felgyorsítják a feszültségkorróziós repedést (SCC); elektrokémiai korrózió olyan hibák miatt, mint a pórusok vagy zárványok, amelyek mikro{5}}sejteket képeznek, amelyek felgyorsítják a helyi támadást; és környezeti közegek, amelyek korrozív elemeket, például szulfidokat vagy kloridionokat tartalmaznak, amelyek elsősorban a hegesztett területeket erodálják.
A korrózió és a szivárgás megállításának egyik legfontosabb hegesztési eljárása az inert gázzal védett hegesztés (TIG/MIG). A rozsdamentes acél patronos melegítők fém inert gázt (MIG) vagy volfrám inert gázt (TIG) használhatnak. Ar+-t és nagy-tisztaságú argont (99,99%-nál nagyobb vagy egyenlő) védőgáz használata javasolt. Vastag falú csövekhez keverhető, és 1-2% hidrogént ad hozzá fontos alkalmazásokhoz a minőség javítása érdekében. Speciális berendezések vagy helyi argon töltet használatával a hátoldali árnyékolás kulcsfontosságú az oxidáció megelőzésében. A következő folyamatparamétereket kell optimalizálni: hegesztési sebesség 3-10 cm/perc, feszültség 10-16 V, áramerősség 60-150 A (a csőátmérőtől függően), valamint alacsony áramerősség és gyors sebesség alkalmazása a hőbevitel csökkentésére.
Magas szintű automatizálás precíz, ismételhető paraméterekkel, ideális tömeggyártáshoz; nincs szükség töltőanyagra, megakadályozva a különböző fémek galvanikus korrózióját; alacsony HAZ (a hagyományos módszereknek csak 1/3{3}}1/5-e), jelentősen csökkenti a króm kimerülését; és a keskeny, mély hegesztési varratok nagy mélység{4}}szélessége, amely minimálisra csökkenti a korrozív közegnek való kitettséget, a lézerhegesztés előnyei közé tartozik a precíziós patronfűtéses illesztéseknél.
Az olyan hegesztési szekvenciák, mint a szimmetrikus vagy szegmentált visszalépés, csökkentik a maradék feszültségeket; a kritikus komponensek hegesztési-utókezelései közé tartozik az oldatos izzítás (1050-1100 fokos gyors kioltás) vagy a stabilizálás (850-930 fokos tartás); többrétegű hegesztéseknél 150 fok alatti áthaladási hőmérsékletek a szemcseközi korrózióérzékeny tartományok elkerülése érdekében (450-850 fok); és a hőbevitel korlátozása 5-15 kJ/cm-re a túlmelegedés elkerülése érdekében.
A minőség-ellenőrzési eljárások támogatásának első lépése az anyag előkezelése, amely magában foglalja a rozsdamentes acél ecsettel történő eltávolítását az oxidok eltávolítására, valamint a felület acetonnal vagy más speciális vegyszerrel történő tisztítását az olajok eltávolítására. U- vagy V-alakú hornyok kialakítása 60-80 fokos szöggel és 0,5-1 mm-es tompa élekkel javasolt. Használjon be- és kifutó füleket, hogy megakadályozza az ívképződést közvetlenül a munkadarabokon hegesztés közben; ügyeljen arra, hogy a hegesztés folyamatos legyen, lassan hűljön le, ha megszakad; és használjon rozsdamentes acél keféket a járatközi tisztításhoz. A hegesztés utáni eljárások magukban foglalják a savas pácolást nitrogén-hidrogén-fluorid kombinációkkal és a nitrogén passziválást; elektrolitikus polírozás a korrózióállóság további javítására; valamint vibrációs öregedés, sörétes vágás vagy hőkezelés a maradék stressz enyhítésére.
A magas-klorid-beállítások, mint például az ultra-alacsony széntartalmú anyagok, például a 00Cr17Ni14Mo2, a molibdén-tartalmú töltőanyagok, például az ER316L, valamint a szükséges oldatkezelés, valamint a pácolás{8}}passziválás, bizonyos körülményekhez igazodó módosítások. Teljes-behatolású gyökérhegesztés az összeolvadás hiányának-megelőzése{12}}; minden-pozíciós eljárás; és nikkel{14}}alapú töltőanyagok, mint például az ERNiCrMo-3, a fokozott teljesítmény érdekében magas hőmérsékleten és nagy nyomáson. A hegesztési varrat megerősítését 0,5–1,5 mm-re szabályozza a zökkenőmentes átmenetekhez váltakozó terhelés mellett; Melegítse elő az alacsony hidrogéntartalmú töltőanyagokat 100-150 fokra a törésállóság érdekében.
A minőségellenőrzési és -értékelési technikák közé tartozik a roncsolásmentes tesztelés (a felületi hibák esetén PT, belső hibák esetén RT vagy UT, vákuumkomponensek hélium tömegspektrometriája); korróziós tesztek (10%-os oxálsavas maratással a szigma fázishoz, 65%-os salétromsavas forraláshoz a szemcsék közötti érzékenységhez, és sópermettel az általános ellenálláshoz); mechanikai vizsgálatok (mikrokeménység a HAZ szabályozáshoz, hajlítás a plaszticitás érdekében és hidrosztatikus 1,5-szeres üzemi nyomáson).
Összefoglalva, módszeres hegesztési technikára van szükség a korrózió és a szivárgás megállítása érdekében a rozsdamentes acél patronos melegítők hegesztéseinél. A lézer jól működik-nagy igény esetén, míg a szigorú vezérlésű TIG/MIG megfizethetőbb. A hőbevitel, az árnyékolás és az utólagos-hegesztési kezelések szabályozása elengedhetetlen a technikától függetlenül. Az ízületek hosszú távú korrózióállóságának garantálása{5}} érdekében állítsa be a paramétereket a munkahelyzetekhez, és állítson be megbízható ellenőrzési eljárásokat.
