409 l nerūsējošā tērauda metināšanas šuvju pasivācijas apstrāde un augstas -temperatūras rūsas-necaurlaidīgu krāsu izvēle

409 L nerūsējošais tērauds — ferīta nerūsējošais tērauds ar izcilu augstas-temperatūras izturību un izmaksu{2}}efektivitāti, tiek plaši izmantots augstas-temperatūras vidēs, piemēram, automašīnu izplūdes sistēmās, rūpnieciskajās krāsnīs un siltummaiņos. Metināšana ir parasts 409 l nerūsējošā tērauda detaļu savienošanas process, taču metināšanas šuves ir pakļautas korozijai un oksidēšanai,-īpaši augstas{7}}temperatūras apstākļos. Tas ir tāpēc, ka metināšanas procesā tiek iznīcināta oriģinālā pasīvā plēve uz nerūsējošā tērauda virsmas, un siltuma ietekmētajā zonā (HAZ) tiek veiktas mikrostrukturālas izmaiņas, samazinot tās izturību pret koroziju. Pasivācijas apstrāde ir būtiska, lai atjaunotu 409 L nerūsējošā tērauda metināto šuvju izturību pret koroziju, savukārt pareizas augstas temperatūras rūsas krāsas izvēle vēl vairāk uzlabo ilgtermiņa aizsardzību skarbos augstas temperatūras apstākļos. Saskaņā ar rūpnieciskās apkopes datiem 45% no 409 L nerūsējošā tērauda detaļu kļūmēm ir saistītas ar nepietiekamu metināšanas šuvju aizsardzību, un 35% gadījumu izraisa nepareiza pasivēšana vai neatbilstošas ​​augstas temperatūras krāsas. Šajā rakstā ir aprakstīts pasivācijas apstrādes process 409 L nerūsējošā tērauda metināšanas šuvēm, galvenie kontroles punkti un zinātniski atlases kritēriji augstas temperatūras nerūsējošām krāsām, ko papildina praktiski rūpnieciski korpusi, lai nodrošinātu pielietojamību un darbību.

Veiksmīga 409 L nerūsējošā tērauda metināto šuvju pasivācijas apstrāde sākas ar rūpīgu pirms-pasivācijas sagatavošanu, kas liek pamatu viendabīgas un blīvas pasīvās plēves veidošanai. Priekšapstrādes pamatā ir metināšanas šuves un tās apkārtnes tīrīšana, lai noņemtu netīrumus, kas kavē pasivācijas reakciju. Pirmkārt, metināšanas šļakatas, izdedži un urbumi no metināšanas šuves virsmas ir jānoņem, izmantojot leņķa slīpmašīnas, stiepļu sukas vai smilšu strūklu. Automobiļu izplūdes sistēmu ražotājs savulaik izlaida šo soli, izraisot nevienmērīgu pasivāciju un lokālu metināšanas šuves koroziju pēc 6 lietošanas mēnešiem. Pēc atkārtotas apstrādes ar pareizu šļakatu noņemšanu pasivācijas efekts tika ievērojami uzlabots.

Pēc tam attaukošana un dekontaminācija ir ļoti svarīga. Metināšanas šuves zona bieži ir piesārņota ar eļļu, taukiem un metināšanas plūsmas atlikumiem metināšanas procesa laikā. Šie piesārņotāji var veidot barjeru starp pasivēšanas šķīdumu un nerūsējošā tērauda virsmu, novēršot nepārtrauktas pasīvās plēves veidošanos. Izplatīta attaukošanas metode ir iegremdēt metinātās detaļas sārmainā attaukošanas šķīdumā (piemēram, uz nātrija hidroksīda -bāzes) 50-60 grādu temperatūrā uz 8–12 minūtēm vai slaucīšanai izmantot organiskos šķīdinātājus, piemēram, acetonu vai etanolu. Pēc attaukošanas sastāvdaļas rūpīgi jāizskalo ar dejonizētu ūdeni, lai noņemtu attaukošanas līdzekļu atlikumus. Visbeidzot, kodināšanas apstrāde ir nepieciešama metināšanas šuvēm ar spēcīgu oksidāciju. Ieteicams izmantot atšķaidītu slāpekļskābes šķīdumu (10-15% koncentrācija), ar mērcēšanas laiku 3-5 minūtes istabas temperatūrā. Kodināšana noņem oksīda nogulsnes uz metinājuma šuves virsmas un aktivizē metāla virsmu, veicinot augstas kvalitātes pasīvās plēves veidošanos. Pēc kodināšanas sastāvdaļas vēlreiz noskalo ar dejonizētu ūdeni un pilnībā izžāvē, lai izvairītos no ūdens plankumiem.

409 L nerūsējošā tērauda metināšanas šuvju pasivācijas apstrādes procesā galvenokārt tiek izmantoti pasivācijas šķīdumi uz slāpekļskābes- bāzes, kas ir piemēroti ferīta nerūsējošajiem tēraudiem un var veidot stabilu, ar hromu- bagātu pasīvo plēvi. Galvenie pasivēšanas parametri ir šķīduma sastāvs, temperatūra un laiks. Ieteicamais pasivācijas šķīdums ir 20-25% koncentrācijas slāpekļskābes šķīdums, ko var sajaukt ar 0,5-1% nātrija dihromātu kā paātrinātāju, lai uzlabotu pasivācijas efektivitāti. Pasivēšanas temperatūra jākontrolē 25-40 grādu robežās; augstāka temperatūra var paātrināt pasivēšanas reakciju, bet var izraisīt pārmērīgu metinājuma šuves koroziju, savukārt zemāka temperatūra izraisa lēnu plēves veidošanos un nepietiekamu pasivāciju. Pasivēšanas laiks parasti svārstās no 15 līdz 30 minūtēm atkarībā no metināšanas šuves biezuma un virsmas stāvokļa. Rūpniecisko krāsns komponentu ražotājs optimizēja pasivācijas parametrus 409L nerūsējošā tērauda metinājuma šuvēm: izmantojot 22% slāpekļskābes šķīdumu ar 0,8% nātrija dihromātu, pasivējot 35 grādos 20 minūtes, kā rezultātā pasīvās plēves biezums ir 0,005-0,01 μm, kas ievērojami uzlaboja korozijas izturību.

Lai nodrošinātu pasīvās plēves stabilitāti, ir nepieciešama arī pēc-pasivācijas apstrāde. Pēc pasivēšanas sastāvdaļas atkārtoti jāskalo ar dejonizētu ūdeni, līdz skalošanas ūdens ir neitrāls (pH 6,5-7,5), lai noņemtu pasivēšanas šķīduma atlikumus. Jebkura skābes pārpalikums var izraisīt ilgstošu-metinājuma šuves koroziju. Izskalotās sastāvdaļas jāžāvē tīrā,{11}}neputekļu krāsnī 80–100 grādu temperatūrā 20–30 minūtes, izvairoties no tiešiem saules stariem žāvēšanas laikā. Ieteicama pasīvās plēves kvalitātes pārbaude: virsmai jābūt viendabīgai un spīdīgai, bez plankumiem, krāsas maiņas vai lobīšanās. Zilo punktu testu var izmantot, lai pārbaudītu pasīvās plēves integritāti, metināšanas šuves virsmai uzklājot vara sulfāta šķīdumu, neviens zils punkts nenorāda uz kvalificētu pasīvo plēvi.

409 L nerūsējošā tērauda komponentiem, ko izmanto augstas temperatūras vidē (virs 300 grādiem), ar pasivācijas apstrādi vien bieži vien nepietiek, lai izpildītu ilgtermiņa prasības pret rūsu. Lai nodrošinātu papildu aizsardzību, ir ļoti svarīgi izvēlēties pareizo augstas -temperatūras rūsas-necaurlaidīgu krāsu. Augstas -temperatūras rūsas{10}}necaurlaidīgas krāsas izvēlei jābalstās uz faktisko darba temperatūru, vides vidi un kalpošanas laika prasībām, koncentrējoties uz trim galvenajiem kritērijiem: augsta temperatūras izturība, adhēzija un izturība pret koroziju.

Pirmkārt, pamatprasība ir augsta{0}}temperatūras izturība. Krāsai ir jāsaglabā plēves integritāte un aizsargspējas darba temperatūrā bez lobīšanās, plaisāšanas vai krāsas maiņas. 409 L nerūsējošā tērauda komponentiem, kas darbojas 300{7}}500 grādu temperatūrā (piem., vidējas-temperatūras siltummaiņiem), ir ieteicamas augstas temperatūras krāsas uz silikona-bāzes, jo tām ir laba karstumizturība un laika apstākļu noturība. Komponentiem, kas darbojas 500-800 grādu temperatūrā (piem., automobiļu izplūdes kolektori, augstas{16}}temperatūras krāsns oderējumi), keramikas krāsas uz augstas temperatūras bāzes ir piemērotākas-keramikas daļiņas krāsā veido blīvu karstumizturīgu-plēvi, kas var-korozēt. izturēt augstāku temperatūru. ASV-bāzēts automobiļu detaļu ražotājs 409 l nerūsējošā tērauda izplūdes kolektoriem izvēlējās augstas temperatūras keramikas krāsu (karstumizturība līdz 750 grādiem), kas saglabāja labu rūsas necaurlaidīgu veiktspēju pēc 1000 stundu ilgas testēšanas augstā temperatūrā.

Otrkārt, adhēzija ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu, ka krāsas plēve nenolobās no metināšanas šuves virsmas. Krāsai jābūt labām mitrināšanas īpašībām uz pasivētās 409L nerūsējošā tērauda virsmas. Pirms krāsošanas pasivētā metinājuma šuves virsma ir nedaudz jāapstrādā ar smilšu strūklu (smilšu strūklas raupjums Ra 0,8-1,2 μm), lai uzlabotu adhēziju starp krāsas plēvi un pamatni. Epoksīda-modificētas silikona krāsas ir ieteicamas to izcilās adhēzijas un augstas-temperatūras izturības dēļ, piemērotas 409 L nerūsējošā tērauda metināšanas šuvēm, kurām nepieciešama gan saķere, gan karstumizturība. Eiropas rūpniecisko iekārtu ražotājs izmantoja epoksīda-modificētu silikona augstas temperatūras krāsu 409 l nerūsējošā tērauda krāsns metināšanas šuvēm, un krāsas plēve palika neskarta, nenolobījās pēc 2 gadu lietošanas.

Treškārt, izturībai pret koroziju jāatbilst apkalpošanas videi. Ja komponents tiek izmantots korozīvā vidē ar augstu temperatūru (piem., kurā ir sēra dioksīds, slāpekļa oksīdi automobiļu izplūdes gāzēs), krāsai jābūt ar labu ķīmisko izturību pret koroziju. Ar fluoru{5}}modificētām augstas{6} temperatūras krāsām ir lieliska izturība pret koroziju, un tās var izturēt dažādu korozīvu gāzu eroziju augstās temperatūrās, tāpēc tās ir piemērotas tik skarbām vidēm. Turklāt krāsas žūšanas un sacietēšanas apstākļiem ir jābūt saderīgiem ar komponenta ražošanas procesu-dažām augstas{9}}temperatūras krāsām nepieciešama cietēšana augstā temperatūrā, kas jāsaskaņo ar komponenta pēc-metināšanas termisko apstrādi, lai izvairītos no atkārtotas karsēšanas, kas ietekmē materiāla īpašības.

Praktiski pielietošanas gadījumi vēl vairāk apstiprina standartizētas pasivācijas apstrādes un zinātniskās krāsas izvēles nozīmi. Ķīnas augstas temperatūras siltummaiņu ražotājs izmantoja 409 l nerūsējošo tēraudu galvenajām sastāvdaļām. Sākotnēji nepareizas pasivēšanas dēļ (nepietiekama pasivēšanas šķīduma skalošana) metinātajās šuvēs pēc 8 mēnešu lietošanas bija redzamas korozijas pazīmes. Pēc atkārtotas pasivēšanas apstrādes saskaņā ar standarta procesu un augstas temperatūras krāsas silikona- bāzes (karstumizturība līdz 450 grādiem) izvēles komponenti darbojās stabili 3 gadus bez korozijas. Cits gadījums ir saistīts ar Vācijas automobiļu izplūdes sistēmu ražotāju: 409 L nerūsējošā tērauda izplūdes cauruļu metinātās šuves tika pasivētas un pārklātas ar augstas temperatūras keramikas krāsu. Pēc 50 000 kilometru transportlīdzekļa testēšanas metināšanas šuves palika bez rūsas{17}}un krāsas plēve neuzrādīja nolobīšanos vai krāsas maiņu.

Bieži sastopamās nepilnības, no kurām jāizvairās 409 L nerūsējošā tērauda metināšanas šuvju pasivācijā un augstas -temperatūras rūsas-necaurlaidīgas krāsas izvēlē: 1) Nepareizu pasivēšanas šķīdumu (piem., sālsskābes-bāzes šķīdumu) izmantošana, kas var izraisīt metināšanas šuves punktveida koroziju. pasivācijas plēves veidošanās. 3) Krāsu izvēle ar nepietiekami augstu{10}}temperatūras noturību, kā rezultātā darba temperatūrā rodas krāsas plēves bojājums. 4) Krāsas un pasivētās virsmas saķeres ignorēšana, kas izraisa krāsas nolobīšanos. 5) Krāsas nesaskaņošana, korozijas pretestība ekspluatācijas vidē.

Noslēgumā jāsaka, ka 409 L nerūsējošā tērauda metināto šuvju pasivācijas apstrāde un augstas -temperatūras rūsas-krāsu izvēle ir galvenais, lai nodrošinātu komponentu ilgtermiņa uzticamību augstas{4}}temperatūras vidē. Ievērojot standartizētu pirms-pasivācijas sagatavošanu, precīzu pasivācijas parametru kontroli un rūpīgu pēcpasivācijas apstrādi, uz metinājuma šuves virsmas var izveidot stabilu un blīvu pasīvo plēvi. Izvēloties augstas -temperatūras rūsas-necaurlaidīgas krāsas, ir svarīgi saskaņot krāsas augstas-temperatūras izturību, adhēziju un izturību pret koroziju ar faktiskajiem darbības apstākļiem. 409 L nerūsējošā tērauda komponentiem pasivācijas apstrādes un atbilstošas ​​augstas temperatūras rūsas krāsas kombinācija ne tikai uzlabo izturību pret koroziju un rūsu, bet arī pagarina komponentu kalpošanas laiku. Tā kā tādas nozares kā automobiļu un rūpnieciskā apkure turpina pieprasīt augstāku materiālu veiktspēju, šo pasivēšanas un krāsu izvēles tehnoloģiju apguve joprojām būs ļoti svarīga, lai uzlabotu produktu kvalitāti un samazinātu uzturēšanas izmaksas.