Kurš titāna sakausējums (7. vai 12. klase) nodrošina labāku pretestību pret metināšanas karstumu,{3}}kurš titāna sakausējums nodrošina slapjo skruberu, kura pH ir pH 1,5?

Slapjo skruberu darbības apstākļi atkritumu sadedzināšanas iekārtās ir ļoti prasīgi. Dūmgāzes satur hlorūdeņradi, sēra dioksīdu, smago metālu hlorīdus un dažreiz fluora savienojumus. Tīrīšanas šķidrums parasti tiek darbināts ar pH 1,5–2,5 un 60–80 grādu temperatūru. Šajos skruberos ievietotajiem titāna iegremdējamajiem sildītājiem ir jāiztur ne tikai lielapjoma šķidrums, bet arī lokāls metināšanas šuvju uzbrukums. Metināšanas siltuma -ietekmētā zona (HAZ) ir visneaizsargātākā zona metināšanas laikā mikrostrukturālo izmaiņu, atlikušo spriegumu un iespējamā piesārņojuma dēļ. 7. pakāpes (Ti-0,15Pd) un 12. pakāpes (Ti-0,3Mo-0,8Ni) titāna sakausējumi tika izstrādāti, lai nodrošinātu labāku izturību pret koroziju reducējošajās skābēs. Bet metināšanas HAZ aizsardzība tiek panākta ar atšķirīgiem mehānismiem, un tāpēc veiktspēja ir ievērojami atšķirīga zema pH, hlorīda slodzes skrubera apstākļos.

Metiniet HAZ uzbrukuma mehānismus mitrā skrubera apstākļos

Metināšanas laikā HAZ ir pakļauts temperatūrai no 500 grādiem līdz tieši zem kušanas temperatūras. Šis 2. pakāpes titāna termiskais cikls rada asiņveida alfa-galveno martensītu un rupju graudu robežas, kas ir vairāk pakļautas skābes iedarbībai. 7. pakāpe: pēc sacietēšanas un atdzesēšanas pallādiju galvenokārt bagātina pie graudu robežām. Katodiskais katalizators palādijs palīdz rekombinēt ūdeņradi un reducēt skābekli. Šī bagātināšana aizsargā HAZ pat tad, ja parastā metāla pasīvais pārklājums ir bojāts. Metināšanas laikā molibdēns un niķelis sadalās beta fāzē 12. pakāpē. Šo sakausējuma elementu bagātināšana beta fāzē nodrošina labāku termodinamisko stabilitāti reducējot skābēs. Tomēr beta fāzes sadalījums HAZ nav vienmērīgs, un tas var izraisīt galvaniskās šūnas starp vietām, kurās ir noplicināts{11}}leģējums un ar sakausējums{12}}bagātināts.

Metināšanas HAZ uzbrukuma ātruma kvantitatīvais salīdzinājums

Kontrolētā testēšana imitētā skrubera šķidrumā (pH 1,5, 2000 ppm Cl-, 500 ppm SO42-, 50 ppm F-, 70 grādi) katram sakausējumam noteica šādus HAZ korozijas ātrumus:

2. pakāpe (kā saņemta, bez leģējošām piedevām) HAZ korozijas ātrums: 0,45 mm/gadā. Vienots uzbrukums visā HAZ ar vēlamo graudu robežas kodināšanu. Metinātā stiegrojuma paātrināta atšķaidīšana. 20–30 bedres/cm² HAZ blīvums.

7. pakāpe (stabilizēts ar palādiju): 0,08 mm/gadā korozijas ātrums HAZ. Lokalizēta aizsardzība, ko nodrošina pallādija graudu robežu bagātināšana. HAZ bieži ir izturīgāks pret koroziju nekā parastais metāls. Maksimālais bedres dziļums<20 µm after 5,000 hrs. No preference in attack of weld metal.

12. pakāpe (molibdēns/niķelis): HAZ korozijas ātrums 0,15 mm/gadā. Beta fāzes bagātināšana nodrošina labu, bet ne konsekventu aizsardzību. 2. Mikro-raupināta virsma . 2. Selektīvs alfa fāzes uzbrukums blakus beta bagātinātiem reģioniem . Maksimālais bedres dziļums 50–80 mm pēc 5000 stundām

Ilgtermiņa -termiskā cikla uzvedība

Mainoties sadedzināšanas slodzei, mitrie skruberi tiek regulāri apmainīti ar siltumu. Termiskā riteņbraukšana paātrina HAZ pasliktināšanos:

7. pakāpe pēc 500 termiskiem cikliem (20 grādi līdz 70 grādi): HAZ korozijas ātrums nemainīgs 0,08 mm/gadā. Bagātinājums ar pallādiju paliek nemainīgs. Metinātie pirksti neliecina par plaisāšanu vai strauju uzbrukumu.

12. pakāpes HAZ korozijas ātrums pēc 500 karstiem cikliem palielinās līdz 0,25 mm/gadā. Mikroplaisas izraisa alfa un beta fāžu termiskās izplešanās neatbilstība fāzes robežās. Molibdēna karbīda nogulsnēšanās pie graudu robežām samazina izturību pret koroziju.

2. pakāpe palielināja HAZ korozijas ātrumu līdz 0,70 mm/gadā pēc 500 karstuma cikliem. Termiskais nogurums pastiprina graudu robežas uzbrukumu. Armatūras pirkstu plaisāšana metinātās šuvēs.

Mitrā skrubera sakausējuma izvēles rokasgrāmata

Tālāk sniegtā lēmumu matrica palīdz izvēlēties 7. vai 12. klases titānu, pamatojoties uz skrubera darbības apstākļiem un paredzamo kalpošanas laiku.

Skrubera stāvoklis un apkopes prioritāte Ieteicamais sakausējuma serdeņa HAZ aizsardzības mehānisms Iemesls
pH 1,5–2,0, nepārtraukta darbība, 5+ gads projektētais kalpošanas laiks 7. pakāpes pallādijs nodrošina izcilu, vienmērīgu BAZ aizsardzību. Pamato augstākas sākotnējās izmaksas ar uzticamību.
pH 2,0-2,5 ar pārtraukumiem, zems hlorīda līmenis (<1,500 ppm) Grade 12 Mo-Ni additions are adequate for less severe service. It is cheaper, Sub-Grade 7.
Scrubber liquor with fluoride (>100 ppm F-) 7. pakāpes palādijs ir mazāk uzņēmīgs pret fluora kompleksu veidošanos nekā molibdēns. 12. pakāpe nodrošina šķīstošus molibdēna fluorīdus.
Scrubber frequent thermal cycling (>2 cikli dienā) 7. pakāpe Termiskā ciklēšana neietekmē pallādija bagātināšanu. Mikroplaisas fāzes robežās (12. klase)
Esošā 2. pakāpes sildītāja HAZ korozijas modernizēšana Aizstāt ar 7. klases 12. klasi var neuzrādīt lielus uzlabojumus salīdzinājumā ar 2. pakāpi agresīvā ekspluatācijā.
Inženierzinātnes, kas atšķiras no sakausējuma izvēles

Metināšanas metode ir galvenais HAZ veiktspējas faktors neatkarīgi no sakausējuma kategorijas. Lai novērstu piesārņojumu, gan 7., gan 12. pakāpē ir nepieciešama atpakaļattīrīšana ar argonu (skābeklis ir mazāks par 50 ppm). Liela siltuma padeve (vairāk nekā 1,5 kJ/mm) palielina HAZ platumu un samazina izturību pret koroziju. Pēc-metināšanas šuves termiskā apstrāde (550 grādos 30 minūtes) samazina atlikušās deformācijas, taču tā nekad nav nepieciešama 7. pakāpei, jo tās pašaizsargājošais pallādija bagātinājums. 12. pakāpei PWHT palielina HAZ izturību pret koroziju par 30-40%, jo notiek vienmērīgāka molibdēna atkārtota sadale. Metināšanas stiegrojumam jābūt noslīpētam vienā līmenī ar caurules virsmu, lai novērstu sprieguma koncentrācijas avotus, kas sāk uzbrukumu.

Zinot precizēt

For a titanium heater on a waste incinerator wet scrubber at pH 1.5, use Grade 7 titanium for any service over 2 years or temperatures over 70°C. Cost-effective Grade 12 for less demanding situations (pH >2,0, temperatūra<60°C, no fluorides) In the procurement specification state that weld HAZ samples will be tested in simulated scrubber fluid for 168 hours. Maximum allowed corrosion rate is 0.15 mm per annum. Request weld method qualification documents proving that HAZ microhardness levels do not exceed 220 HV (greater hardness is indicative of contamination or excessive heat input). During operation an annual inspection of the weld HAZ using a portable hardness tester should be conducted. A hardness increase in excess of 20% above the baseline is indicative of degradation needing inquiry. The engineer can confidently choose the alloy with weld HAZ resistance, therefore ensuring reliable heater operation in one of the most chemically demanding industrial situations.