آلودگی سطحی در طول ساخت چگونه بر مقاومت خوردگی طولانی مدت لولههای گرمایش تیتانیومی- تأثیر میگذارد؟
پیام بگذارید
هنگام ساخت لوله های گرمایش تیتانیومی که زنگ نزنند، وضعیت سطح پس از ساخت برای عملکرد طولانی مدت بسیار مهم است. حتی در حالی که تیتانیوم به طور طبیعی یک لایه اکسید متراکم و بادوام تولید میکند که از آن در شرایط سخت محافظت میکند، برش، خمش، جوشکاری یا جابجایی میتواند آلودگیهایی ایجاد کند که این لایه غیرفعال را ضعیف میکند. اگر آلاینده های سطحی به درستی حذف نشوند، ممکن است باعث خوردگی موضعی شوند یا رشد مجدد پوشش اکسید را در هنگام تماس با مواد شیمیایی دشوارتر کنند.
مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم به این بستگی دارد که چگونه یک لایه نازک دی اکسید تیتانیوم بر روی سطح فلز تشکیل شده و به آن بچسبد. هنگامی که تیتانیوم با اکسیژن تماس پیدا می کند، به سرعت این لایه غیرفعال را ایجاد می کند که از آن در برابر حملات شیمیایی محافظت می کند. اما در طول فرآیند ساخت اشیا، ذرات خارجی مانند براده های آهن از ابزارها، گرد و غبار کربن حاصل از ماشینکاری یا اکسیدهای جوشکاری می توانند به سطح گیر کنند. هنگامی که این آلاینده ها با سیالات رسانا تماس پیدا می کنند، می توانند همگنی لایه اکسیدی را تغییر دهند و سلول های میکرو{3}گالوانیکی تولید کنند.
یکی از راه های متداول آلوده شدن اشیا در حین پردازش مکانیکی است. هنگام استفاده از ابزارهای برش و ماشین های سنگ زنی، انواع مختلف فلز می توانند قطعات ریز آهنی را روی سطح تیتانیوم باقی بگذارند. هنگامی که رطوبت یا یون های کلرید در هوا وجود دارد، این ذرات آهن سریعتر خورده می شوند و ریزمحیط های اسیدی ایجاد می کنند. حتی در حالی که خود تیتانیوم به راحتی خورده نمی شود، منطقه اطراف آن ممکن است به دلیل تفاوت پتانسیل الکتروشیمیایی بین ناخالصی ها و فلز پایه مورد حمله قرار گیرد. برای خلاص شدن از شر این ذرات باقی مانده، باید مراحل تمیز کردن درست مانند ترشی شیمیایی و پولیش مکانیکی را دنبال کنید.
جوشکاری مرحله مهم دیگری است که در آن آلودگی سطح ممکن است اتفاق بیفتد. جوشکاری در دماهای بالا باعث ایجاد رنگ حرارتی و تغییر رنگ اکسید در امتداد ناحیه جوش می شود. این لایه اکسید معمولاً ضخیمتر و محافظت کمتری نسبت به فیلم غیرفعال طبیعی است که در زمان عادی بودن هوا تشکیل میشود. اگر اکسیدهای جوشکاری درمان نشوند، ممکن است به نقاط ضعیفی تبدیل شوند که در آن هنگامی که برای مدت طولانی در معرض محیط های خشن قرار می گیرند، خوردگی شروع می شود. پس از جوشکاری، عملیاتهایی مانند ترشی اسید و غیرفعال کردن سطح را تمیز میکنند و مطمئن میشوند که ناحیه جوش به اندازه مواد زیرین در برابر خوردگی-مقاوم است.
میزان آلودگی نیز به نحوه نگهداری و نگهداری اقلام بستگی دارد. ذرات آهن زمانی که مستقیماً با ابزار فولاد کربنی، قفسههای حملونقل یا سطوح کار محافظتنشده در تماس باشند، میتوانند روی لولههای گرمایش تیتانیومی قرار گیرند. حتی کمی آلودگی نیز ممکن است باعث ایجاد لکههای زنگ زدگی شود، زمانی که لوله در یک منطقه مرطوب یا فعال شیمیایی قرار میگیرد. استفاده از ابزارهای ویژه برای ساخت تیتانیوم و نگهداری آن در شرایط تنظیم شده این خطر را تا حد زیادی کاهش می دهد. شما همیشه نیازی به رسیدگی به چیزها در سطح اتاق تمیز ندارید، اما جدا نگه داشتن فلزات متفاوت از یکدیگر در حین پردازش، سطح را تمیزتر می کند.
سطوح آلوده نه تنها نحوه وقوع خوردگی را تغییر می دهند، بلکه نحوه عملکرد یک چیز را از نظر عایق حرارتی و الکتریکی نیز تغییر می دهند. رسوبات یا ذراتی که به سطح چسبیده اند، آن را زبرتر می کنند، که می تواند کثیفی را به دام بیاندازد و ترک های ریز ایجاد کند. این برآمدگیها نحوه حرکت گرما را در لوله گرمایش تغییر میدهند و میتوانند باعث شوند که دما به طور یکنواخت در طول لوله توزیع نشود. در سیستمهای گرمایش غوطهوری، جریان گرمای ناهموار میتواند باعث افزایش تنش حرارتی موضعی شود که باعث میشود خستگی مکانیکی سریعتر در طول زمان اتفاق بیفتد.
در محیطهای سخت با کلریدها یا محلولهای اسیدی، نقصهای ناشی از آلودگی ممکن است باعث تسریع حفرههای موضعی شود. تیتانیوم معمولاً در برابر خوردگی حفرهای کاملاً مقاوم است، اما این بستگی به میزان مقاومت پوشش اکسید محافظ دارد. اگر ناخالصیها تشکیل اکسید یکنواخت را متوقف کنند، ممکن است با وجود مواد شیمیایی، نقصهای کوچک بدتر شوند. بررسیهای منظم و بررسیهای کیفیت سطح در طول ساخت، اطمینان حاصل میکند که لولهها قبل از نصب، استانداردهای سختگیرانه مقاومت در برابر خوردگی را رعایت میکنند.
برای کاهش خطر آلودگی، مراحل کنترل کیفیت بسیار مهم است. برای اطمینان از ناپدید شدن بقایای نامطلوب، تولیدکنندگان عموماً بازرسی بصری، آزمایش تمیزی سطح و آنالیزهای شیمیایی انجام می دهند. تمیز کردن اولتراسونیک، شستشوی{2}}با فشار بالا، و درمان اسیدی کنترلشده، همگی روشهای پیشرفتهای هستند که سطوح را یکدستتر میکنند. مدارک گواهی که درمان سطح مناسب را نشان می دهد، احتمال اعتماد مصرف کنندگان نهایی به محصول را بیشتر می کند.
از نقطه نظر چرخه عمر، صرف هزینه برای تصفیه سطح گسترده در طول تولید می تواند در دراز مدت باعث صرفه جویی در هزینه های تعمیر و نگهداری شود. لولههای گرمایشی که در مخازن شیمیایی یا سیستمهایی که از آب دریا استفاده میکنند قرار میگیرند، ممکن است برای مدت طولانی در زیر بمانند، بدون اینکه برای تعمیر راحت به آن دسترسی پیدا کنند. جلوگیری از آلودگی در منبع بسیار بهتر از تلاش برای رفع آسیب خوردگی پس از وقوع آن است.
در نتیجه، آلودگی سطحی در طول تولید میتواند تأثیر زیادی بر میزان مقاومت لولههای گرمایش تیتانیوم در برابر خوردگی در طول زمان داشته باشد. اکسیدهای جوشکاری، ذرات خارجی گیر کرده در فلز و برخورد بد، همگی میتوانند لایه غیرفعال طبیعی را کاهش دهند و احتمال خوردگی را در برخی مناطق افزایش دهند. تولیدکنندگان با استفاده از فرآیندهای ساخت کنترل شده، روشهای تمیز کردن مؤثر و بررسیهای کامل کیفیت، اطمینان حاصل میکنند که لولههای گرمایش تیتانیوم دارای خواص مقاوم در برابر خوردگی{2}}طبیعی هستند و در محیطهای صنعتی سخت کار میکنند.
