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 Grad für 500 Stunden:
Unedles Metall (Klasse 2): 5–20 Löcher/cm² Lochfraßdichte. Maximale Grubentiefe 20-50 µm. Korrosionsrate 0.02 - 0.05 mm pro Jahr.
HAZ (wie-geschweißt, keine Nachbehandlung-): 50–150 Löcher/cm2 Lochfraßdichte. Maximale Tiefe der Vertiefungen 100 bis 300 µm. Korrosionsrate von 0,15–0,40 mm/Jahr. Lokalisierter Angriff am Schweißnahtübergang.
HAZ (Beizen nach dem Schweißen) Lochfraßdichte 20 bis 60 Löcher pro cm2. Grübchentiefe 40 bis 100 µm. Besser, aber immer noch schlechter als unedles Metall.
HAZ (spannungsentlastet und gebeizt): Lochfraßdichte 10–30 Lochfraß/cm2. Lochtiefe 30–70 mm. In der Nähe von Basismetall.
Die Auswirkung der Nachbehandlung nach dem --Schweißen auf die Leistung der HAZ
Nach-Schweißbehandlung HAZ Lochdichte (Löcher/cm²) HAZ Max. Lochtiefe (µm) Verbesserungsfaktor gegenüber As-Geschweißt Keine (wie-geschweißt) 50-150 100-300 1X Nur Beizen 20-60 40-100 2-3X
Nur zur Stresslinderung 30–80 60–120 1.5–2×
Beizen und Spannungsreduzierung 10–30 30–70 3–5×
Elektropolieren 5–15 20–50 5–10× Technische Empfehlung
Bei geschweißten Titanheizgeräten im Betrieb mit hohem Chlorid-Siedepunkt ist eine Spannungsentlastung nach dem Schweißen (540 Grad für 30 Minuten) und anschließendes Beizen (20 % HNO₃ + 3 % HF) erforderlich, um die HAZ-Korrosionsbeständigkeit auf nahezu unedle Metallniveaus wiederherzustellen. Achten Sie bei der Inspektion auf den HAZ-Bereich, da dieser besonders anfällig für Lochfraß ist. Der Ingenieur versteht die Bedeutung der Inspektion der Schweißzone und der Nachbehandlung und kennt den entscheidenden Unterschied zwischen dem Grundmetall und der HAZ.
