316Ti έναντι ανοξείδωτου χάλυβα 316L: Σταθεροποιημένος έναντι χαμηλού-Ανθρακα για συγκολλημένη εξυπηρέτηση

 

Ποιες είναι οι συγκεκριμένες στρατηγικές που χρησιμοποιεί κάθε τάξη για να αποτρέψει την «αποσύνθεση συγκόλλησης»;
Ο βαθμός 316L (UNS S31603) χρησιμοποιεί μια στρατηγική "χαμηλού-άνθρακα", περιορίζοντας τον άνθρακα στο μέγιστο 0,03%. Αυτό περιορίζει την ποσότητα άνθρακα που είναι διαθέσιμη για το σχηματισμό καρβιδίων χρωμίου κατά τη συγκόλληση, ελαχιστοποιώντας την ευαισθητοποίηση. Ο βαθμός 316Ti (UNS S31635) χρησιμοποιεί μια στρατηγική "σταθεροποίησης". Έχει υψηλότερη επιτρεπόμενη περιεκτικότητα σε άνθρακα αλλά προσθέτει τιτάνιο (συνήθως μεγαλύτερη ή ίση με 5 x C%). Το τιτάνιο, έχοντας ισχυρότερη συγγένεια για τον άνθρακα από το χρώμιο, σχηματίζει σταθερά καρβίδια τιτανίου, αφήνοντας όλο το χρώμιο σε διάλυμα για να διατηρείται η αντοχή στη διάβρωση. Και τα δύο είναι αποτελεσματικά, αλλά η απόδοσή τους αποκλίνει κάτω από παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές{12} θερμοκρασία.

Σε ποια σενάρια το 316Ti προσφέρει ένα πιθανό πλεονέκτημα έναντι του πιο συνηθισμένου 316L;
Το 316Ti μπορεί να προσφέρει πλεονέκτημα σε εφαρμογές όπου το συγκολλημένο εξάρτημα θα χρησιμοποιείται συνεχώς σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. 400-800 βαθμούς ). Τα καρβίδια του τιτανίου είναι πιο σταθερά από τη μήτρα χαμηλού-άνθρακα των 316 L σε αυτές τις θερμοκρασίες. Επομένως, το 316Ti μπορεί να καθοριστεί για σωλήνες διεργασίας υψηλής θερμοκρασίας, κελύφη εναλλάκτη θερμότητας ή μέρη κλιβάνου που συγκολλούνται και στη συνέχεια υποβάλλονται σε μακροχρόνια{11}}υπηρεσία υψηλής θερμοκρασίας. Για εξυπηρέτηση σε θερμοκρασία δωματίου ή μέτρια υψηλή θερμοκρασία, συνήθως προτιμάται το 316L λόγω της απλούστερης χημείας του και της ευρύτερης διαθεσιμότητάς του.

Υπάρχουν μειονεκτήματα ή ειδικές προφυλάξεις για τη συγκόλληση 316Ti;
Η κύρια προφύλαξη για τη συγκόλληση 316Ti είναι η διασφάλιση επαρκούς θωράκισης αερίου. Εάν το τιτάνιο στη δεξαμενή συγκόλλησης οξειδωθεί λόγω κακής θωράκισης, χάνει τη σταθεροποιητική του δράση, καθιστώντας το ίδιο το μέταλλο συγκόλλησης ευαίσθητο σε ευαισθητοποίηση. Ως εκ τούτου, η εξαιρετική κάλυψη αερίου (και συχνά η οπίσθια εκκένωση για περάσματα ρίζας) είναι κρίσιμη. Η επιλογή μετάλλου πλήρωσης είναι επίσης σημαντική. Ενώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί πληρωτικό 316L, για μέγιστη αντοχή στη διάβρωση στη συγκόλληση, μερικές φορές συνιστάται ένα σταθεροποιημένο με νιόβιο πληρωτικό όπως το ER347. 316Το L θεωρείται γενικά πιο επιεικής για τη γενική συγκόλληση κατασκευής.

Πώς συγκρίνεται το κόστος και η διαθεσιμότητα αυτών των δύο βαθμών;
Ο 316L είναι ένας από τους πιο ευρέως διαθέσιμους ανοξείδωτους χάλυβες παγκοσμίως, σε όλες τις μορφές προϊόντων. 316Το Ti είναι λιγότερο κοινό και μπορεί να μην είναι τόσο άμεσα διαθέσιμο σε όλα τα μεγέθη ή μορφές, όπως λεπτό φύλλο ή σωλήνας μικρής-διαμέτρου. Συχνά φέρει μια μικρή πριμοδότηση τιμής λόγω της προσθήκης τιτανίου. Αυτό καθιστά το 316L την προεπιλεγμένη επιλογή για τις περισσότερες εφαρμογές. 316Το Ti καθορίζεται συνήθως μόνο όταν τα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα σταθεροποίησης απαιτούνται από έναν κώδικα σχεδίασης ή για τεκμηριωμένη κατάσταση συντήρησης υψηλής- θερμοκρασίας.

Ποιο είναι το βασικό στοιχείο για έναν μηχανικό που γράφει μια προδιαγραφή υλικού;
Μην προσδιορίζετε το 316Ti απλώς ως μια "καλύτερη" ή "πιο σταθερή" έκδοση του 316L. Είναι βαθμός ειδικού. Η προεπιλογή για συγκολλημένο ανθεκτικό στη διάβρωση εξοπλισμό θα πρέπει να είναι 316L. Καθορίστε το 316Ti μόνο όταν ισχύει μία από τις ακόλουθες προϋποθέσεις: 1) Ο ισχύων κώδικας σχεδίασης (π.χ. ASME για δοχεία πίεσης) απαιτεί σταθεροποιημένη βαθμίδα για τη θερμοκρασία σχεδιασμού. 2) Το εξάρτημα θα βλέπει συνεχές σέρβις πάνω από ~400 μοίρες μετά τη συγκόλληση. 3) Υπάρχει μια συγκεκριμένη, τεκμηριωμένη περίπτωση αποτυχίας σε μια εφαρμογή ευαισθητοποίησης 316L. Να αναφέρετε πάντα την πλήρη ονομασία UNS για αποφυγή σύγχυσης.