不锈钢卫生级薄壁焊管
不锈钢焊在焊缝和靠近焊缝部位的内外两侧都引起了氧化的加速。因为有变域可以看得见氧化,颜色与氧化层的厚度有关。同焊接之前不锈钢上的氧化层相比,变的氧化层相对厚,并且成分被改变(铬减少),使得耐局部腐蚀能力降低。对于不锈钢焊接钢管管子的内部,可通过使用一种适当的反吹方法使氧化和变色减至小。在不锈钢焊管焊接之后,常常有必要进行像酸洗和研磨这样的焊后处理,以去除氧化层(有色)和重新恢复耐腐蚀性能。常常使用一种彩色的图,根据颜色的等级来决定焊缝是否需要酸洗。然而,这种决定是主观上的,原则上每种颜色表示存在氧化和受影响的氧化层,因此不锈钢焊管耐腐蚀性能降低。为了处理焊接表面,去除变色和重新恢复耐腐蚀性能,现在有许多后部处理和手段,化学方法有:酸洗(通过浸没,用酸洗膏或喷雾),辅助钝化(酸洗后)和电解抛光。机械方法有:喷砂清理,用玻璃或陶瓷微粒喷丸清理,湮没,刷洗和抛光。
焊缝产生裂纹,不管是不锈钢管表面的还是内部的,对焊缝质量的影响大,因为在一定条件下,裂纹还会扩展乃至整条焊缝破坏,因此当在焊缝上发现裂纹,就要引起重视,分析原因,定出措施后,才可着手返修。
焊缝中不允许存在的缺陷,可用风铲,钻孔,碳弧气刨,薄片砂轮等清除,清除后底部留有R=3~5毫米的圆弧,补焊用的焊条要与焊产品用的焊条严格保持一 致,不可任意代用。为了尽量减少补焊后产生变形,补焊时应采用多道焊补法,并应在背面浇水帮助冷却。在同一处返修补焊不可**过二次,所以焊缝中出现不允许 存在的缺陷,不锈钢管厂一定要找出原因,才可补焊。
有些不锈钢焊缝按图纸要求须做晶间腐蚀试验。晶间腐蚀试验不锈钢管,用与产品相同的不锈钢板与焊条,焊接工艺与产品的焊接工艺完全相同。
不锈钢焊管晶间腐蚀试验的取样部位和试样尺寸见图,试样用机械加工方法切取,与腐蚀介质接触面刨去1毫米,表面要求很光洁,光洁度要达到7。
晶间腐蚀试验方法有多种,下面介绍常用的两种方法。
B法:(硫酸铜、硫酸一铜屑法)将铜屑铺于带有蛇形回流冷凝器的带盖的反应器底,厚5~10毫米,然后放试样,试样彼此不可接触,试样上覆盖一层10毫 米左右的铜屑,注入试验溶液(试验溶液由160克CuS04·5H20+100毫升H2SO4(比重1.835)+l公斤蒸馏水+铜屑组成),注入量以液 面高出铜屑层20毫米为准,接通冷却水,加热至沸腾。试验期间保持持续不断的中等的沸腾程度,不允许使冷凝器发热,总沸腾时间为24小时后,取出温州不锈 钢管试样,冲洗干净并烘干,再弯曲90°,弯曲可在压力机上进行,也可在虎钳(或其它平口夹具)上进行,此时钳口(或夹具口)的圆角半径应不小于试样厚度 的三倍,但不小于10毫米。夹住后用硬质木锤敲弯,弯曲后用放大镜检查温州不锈钢管的试样表面,如出现横向裂缝,则认为抗晶间腐蚀试验不合格。
一、不锈钢的表面分析
俄歇电了能谱(AES)法和X射线光能谱(SPS)法都可用于不锈钢表面分析,从而确定不锈钢管内外表面耐腐蚀能力。AES法的分析直径非常小,可以小于20nm,它的初功能是作为元素的辨认。XPS法的分析直么大约10μm,主要用于确定临近表面元素的化学状态。
用AES和XPS探测仪对机械抛光的已暴露在大气中316不锈钢表面进行扫描的结果表明,对不锈钢金刚表面分析总深度典型的为15nm,并且提供了有关钝化层的成分、厚度及它的耐腐蚀能力等。
根据定义,奥氏体不锈钢含有高铬和镍,有的含钼(如316L00Cr17Ni14Mo2)、钛等,一般含有10.5%的铬以上具有较好耐腐蚀能力。耐腐蚀是因为富铬钝化层具有保护性能的结果,钝化层通常为3-5nm厚,或相当于15层原子那样厚。钝化层是在铬和铁被氧化的氧化-还原反应过程中形成的,如果钝化层遭破坏,又会迅速形成新的钝化层和/紧随着发生电化学腐蚀,会出现不锈钢深层点蚀及晶间腐蚀。钝化层耐腐蚀能力与不锈钢中所含化学成分含量有关,如高铬、加镍与钼等都能提高钝 化层结合能电势,加强钝化层耐腐蚀能力;并与不锈钢管内表面处理及使用流体介质有关。