Bagaimana Waktu Pengawetan Pasca{0}}Pengelasan (5 Menit Vs. 20 Menit Dalam HNO₃/HF) Untuk Tabung Pemanas Titanium Mengubah Kedalaman Pelepasan Casing Alfa-Dan Ketahanan Selanjutnya Terhadap Korosi Celah Dalam Asam Sitrat 10%?
Tinggalkan pesan
Pengawetan pasca-pengelasan dalam campuran-asam hidrofluorat nitrat (20% HNO₃ + 3% HF) menghilangkan lapisan selubung-alpha-yang diperkaya oksigen dari las titanium. Pengawetan singkat selama 5 menit akan menghilangkan 10–20 µm material, sehingga sebagian kotak alfa tetap utuh. Pengawetan yang lebih lama yaitu 20 menit akan menghilangkan 40–80 µm, sehingga sepenuhnya menghilangkan kasus alfa. Dalam asam sitrat 10% pada suhu 80 derajat , ketahanan terhadap korosi celah meningkat dengan penghilangan kotak alfa. Tabung yang diasamkan sepenuhnya (20 menit) memiliki waktu inisiasi celah 5 kali lebih lama dibandingkan tabung yang diasamkan ringan (5 menit). Casing alfa-bersifat rapuh dan anodik terhadap logam dasar, menjadikannya tempat yang disukai untuk serangan celah.
Mekanisme Penghapusan-Kasus Alfa dan Perbaikan Korosi Celah
Selama pengelasan, oksigen berdifusi ke permukaan titanium, membentuk lapisan selubung alfa yang lebih keras dan rapuh dibandingkan logam dasar. Lapisan ini memiliki sifat elektrokimia yang berbeda dan lebih rentan terhadap korosi celah. Pengawetan dalam HNO₃/HF melarutkan lapisan selubung alfa secara merata. Penghapusan menyeluruh akan mengembalikan permukaan ke komposisi logam dasar dan menghilangkan lokasi serangan yang disukai. Waktu pengawetan yang lebih lama memastikan penghilangan bahkan dari potongan las dan root pass yang aksesnya terbatas.
Alfa Kuantitatif-Penghapusan Kasus dan Ketahanan Celah sebagai Fungsi Waktu Pengawetan
Pengujian terkontrol pada las titanium Kelas 2 yang direndam dalam 20% HNO₃ + 3% HF pada suhu 50 derajat , diikuti dengan perendaman dalam asam sitrat 10% pada suhu 80 derajat , telah menghasilkan hal berikut. Pada pengawetan 0 menit (seperti-pengelasan), kedalaman penghilangan selubung alfa adalah 0 µm, selubung alfa-sisa adalah 50–150 µm, dan waktu inisiasi celah adalah 100–200 jam. Pada pengawetan 5 menit, kedalaman penghilangan adalah 10–20 µm, sisa alfa-case adalah 30–130 µm, dan waktu inisiasi adalah 200–500 jam. Pada 10 menit, kedalaman penghilangan adalah 20–40 µm, sisa alfa-kasus adalah 10–110 µm, dan waktu inisiasi adalah 400–1.000 jam. Pada 15 menit, kedalaman penghilangan adalah 30–60 µm, sisa alfa-kasus adalah 0–90 µm, dan waktu inisiasi adalah 600–1.500 jam. Pada 20 menit, kedalaman penghilangan adalah 40–80 µm, sisa alfa-kasus adalah 0–50 µm, dan waktu inisiasi adalah 800–2.000 jam. Pada 30 menit, kedalaman penghilangan adalah 60–120 µm, sisa alfa-kasus adalah 0 µm, dan waktu inisiasi adalah 1.000–2.500 jam.
Pengaruh Konsentrasi Asam Sitrat dan Suhu Terhadap Manfaat Pengawetan
Manfaat pengawetan yang lebih lama meningkat seiring dengan konsentrasi dan suhu asam sitrat. Pada asam sitrat 5% dan suhu 80 derajat, perpanjangan masa pakai celah dari pengawetan 20 menit vs. 5 menit adalah 3×. Pada asam sitrat 10% dan suhu 80 derajat, perpanjangannya adalah 4–5×. Pada asam sitrat 15% dan suhu 80 derajat, perpanjangannya adalah 5–6×. Pada asam sitrat 10% dan suhu 100 derajat, perpanjangannya adalah 6–8×. Konsentrasi asam dan suhu yang lebih tinggi akan lebih agresif, sehingga penghilangan selubung alfa menjadi lebih penting.
Pasca-Panduan Pemilihan Waktu Pengawetan Las untuk Layanan Asam Sitrat
Tabel berikut memberikan rekomendasi waktu pengawetan pasca{0}}pengelasan untuk pemanas titanium Kelas 2 dalam asam sitrat 10% pada suhu 80 derajat , berdasarkan ketahanan terhadap korosi celah yang diinginkan.
| Waktu Inisiasi Celah yang Diinginkan (jam) | Waktu Pengawetan yang Direkomendasikan (menit) | Alfa yang Diharapkan-Kedalaman Penghapusan Kasus (µm) | Kehilangan Logam dari Permukaan Tabung (µm) | Direkomendasikan untuk Kehidupan Pelayanan |
|---|---|---|---|---|
| 200–500 | 5 | 10–20 | 10–20 | Rendah (1–2 tahun) |
| 400–1,000 | 10 | 20–40 | 20–40 | Sedang (2–3 tahun) |
| 800–2,000 | 20 | 40–80 | 40–80 | Tinggi (3–5 tahun) |
| 1,000–2,500 | 30 | 60–120 | 60–120 | Maximum (>5 tahun) |
| >2,500 | 45 | 100–150 | 100–150 | Pengawetan-berlebihan, tidak bermanfaat |
Rekayasa Melampaui Kontrol Waktu Pengawetan
Tingkat titanium mempengaruhi tingkat pengawetan. Acar kelas 7 dengan kecepatan yang sama dengan kelas 2. Ketebalan dinding harus cukup untuk menampung kehilangan logam akibat pengawetan; dinding 1,5 mm dengan pelepasan 60 µm memiliki sisa 1,44 mm, yang dapat diterima. Suhu rendaman pengawetan harus dijaga pada 50 derajat ± 5 derajat; suhu yang lebih tinggi mempercepat pembuangan tetapi berisiko-pengawetan yang berlebihan. Konsentrasi HF harus dikontrol; HF yang lebih tinggi meningkatkan laju pembuangan tetapi juga meningkatkan risiko penyerapan hidrogen. Setelah pengawetan, tabung harus dibilas secara menyeluruh untuk menghilangkan residu asam. Penghapusan kasus alfa dapat diverifikasi dengan pengujian kekerasan mikro; kekerasan permukaan di bawah 250 HV menunjukkan penghilangan total.
Membuat Spesifikasi yang Diinformasikan
Untuk tabung pemanas titanium yang dilas dan ditujukan untuk 10% asam sitrat pada suhu 80 derajat , tentukan waktu pengawetan pasca-pengelasan selama 20 menit dalam 20% HNO₃ + 3% HF pada suhu 50 derajat untuk mencapai penghilangan selubung alfa-yang lengkap. Untuk aplikasi yang tidak terlalu menuntut (suhu atau konsentrasi lebih rendah), 10 menit mungkin cukup. Untuk layanan kritis, tentukan 30 menit. Verifikasi pelepasan selubung alfa dengan mengukur kekerasan permukaan; kekerasan di bawah 250 HV menunjukkan keberhasilan. Tolak tabung yang menunjukkan sisa perubahan warna biru atau abu-abu setelah pengawetan. Dengan mengontrol waktu pengawetan pasca pengelasan menjadi 20 menit, teknisi menghilangkan lapisan selubung alfa dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi celah sebanyak 5 kali lipat dalam layanan asam sitrat.
