Was ist für eine Titanheizung in einer siedenden Lösung mit hoher Chloridkonzentration der entscheidende Unterschied im Korrosionsverhalten zwischen dem Grundmetall und der von der Schweißwärme betroffenen Zone?
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Die von der Schweißwärme beeinflusste Zone (HAZ) einer Titanheizung korrodiert ganz anders als das Grundmetall in siedenden Lösungen mit hohem Chloridgehalt (z. B. 25 % NaCl bei 108 Grad). Die HAZ weist eine gröbere Kornstruktur, eine erhöhte Eigenspannung und eine potenzielle Sauerstoffverunreinigung auf (Alpha--Fall). Aufgrund dieser Eigenschaften ist die HAZ anfälliger für Lochfraß und Spaltkorrosion als das Grundmetall. Diese entscheidende Unterscheidung ist wichtig für die Schweißkonstruktion und die Inspektionspriorisierung.
Quantitativer Vergleich von Basismetall und HAZ
Kochen von 25 % NaCl bei 108 °C für 500 Stunden:
Unedles Metall (Klasse 2) 5–20 Löcher/cm2 Lochfraßdichte. Maximale Grübchentiefe von 20–50 μm. Korrosionsrate 0,02–0,05 mm/Jahr.
HAZ (wie-geschweißt, keine Nachbehandlung-): Lochfraßdichte 50–150 Löcher/cm². Grübchentiefe bis 100 bis 300 µm. Korrosionsrate 0,15 bis 0,40 mm pro Jahr. Lokalisierter Angriff am Schweißnahtübergang.
HAZ (Beizen nach dem Schweißen) Lochfraßdichte 20–60 Löcher/cm² Lochtiefe 40–100 µm Besser, aber immer noch nicht so gut wie Grundmetall.
HAZ (spannungsreduziert + gebeizt) Lochfraßdichte 10–30 Löcher/cm² Lochtiefe 30–70 µm Eher wie unedles Metall.
Einfluss der Nachschweißbehandlung auf das HAZ-Verhalten
Post-HAZ-Grübchendichte nach der Schweißnahtbehandlung (Grübchen/cm²) HAZ Max. Grübchentiefe (µm) Verbesserungsfaktor im Vergleich zum -geschweißten Zustand
Keine (wie-geschweißt) 50-150 100-300 1x
Nur 2-3x einlegen 20-60 40-100
Stressabbau nur 30–80 60–120 1.5–2x
Beizen und Spannungsreduzierung 10–30 30–70 3–5×
Elektropolieren 5–15 20–50 5–10× Technische Empfehlung
Beizen (HNO3/HF) und Spannungsabbau nach dem Schweißen (540 Grad, 30 Minuten) werden für geschweißte Titanheizgeräte empfohlen, die im Betrieb mit hohem Chloridgehalt eingesetzt werden, um die HAZ-Korrosionsbeständigkeit auf nahezu unedle Metallniveaus wiederherzustellen. Achten Sie bei der Inspektion besonders auf den HAZ-Bereich, da dort Lochfraß und Spaltkorrosion wahrscheinlicher sind. Der Ingenieur kennt den Hauptunterschied zwischen Grundmetall und HAZ und konzentriert sich daher auf die Inspektion und Nachbehandlung der Schweißzone.
