Abstract: 粒界腐食 溶接ステンレス鋼管 溶接プロセス中およびその後の溶接後の処理を通じて特別な措置を講じる
粒界腐食
溶接ステンレス鋼管 溶接プロセス中およびその後の溶接後の処理を通じて特別な措置を講じることによって、この問題を防止または最小限に抑えることができます。粒界腐食は、ステンレス鋼の粒界が鋭敏化により腐食を受けやすくなったときに発生します。これは、粒界でのクロムの枯渇の結果です。溶接されたステンレス鋼パイプの粒界腐食を防止または軽減する方法は次のとおりです。
適切なステンレス鋼グレードを選択する: 「L」グレード (例: 304L、316L) など、炭素含有量が低いステンレス鋼グレードを選択します。これらは、特に鋭敏化や粒界腐食に対する耐性が高くなるように設計されています。
低炭素溶接フィラー材料: 溶接中に過剰な炭素が導入されるリスクを軽減するために、炭素含有量が低い溶接フィラー材料、または母材の炭素含有量と一致する溶接フィラー材料を使用します。
入熱の制御: 溶接中の入熱を最小限に抑えて、鋭敏化の可能性を減らします。入熱が低いと、粒界のクロム含有量を維持するのに役立ちます。
予熱およびパス間温度制御: 予熱およびパス間温度制御を実装して、熱ストレスを最小限に抑え、過敏化を防ぎます。溶接前に母材を予熱し、溶接パス間で制御された温度を維持することが不可欠です。
溶接技術: 熱を正確に制御し、ステンレス鋼が鋭敏化温度範囲 (通常約 800°C ～ 1500°C、または 1472°F ～ 2732°F) に費やす時間を最小限に抑える溶接技術を採用します。
溶接後熱処理 (PWHT): ステンレス鋼グレードおよび特定の用途に適用できる場合は、PWHT の実施を検討してください。 PWHT は、残留応力を緩和し、鋭敏化を逆転させ、ステンレス鋼の耐食性を回復するのに役立ちます。推奨される PWHT 手順と温度に従ってください。
窒素安定化ステンレス鋼の使用: 感作性が懸念される用途では、304N や 316N などの窒素安定化ステンレス鋼グレードの使用を検討してください。これらのグレードには、鋭敏化を防止し、粒界腐食耐性を向上させるために窒素が含まれています。
連続冷却: ステンレス鋼が感作温度範囲内で急速に冷却されるようにして、重要なゾーンで費やす時間を最小限に抑えます。急速冷却は、粒界でのクロムの枯渇を防ぐのに役立ちます。
パス間のクリーニング: 溶接パスの間にスケールや酸化物などの汚染物質があれば、特にそれらが表面に形成されている場合は除去します。感作のリスクを軽減するには、清潔であることが重要です。
不動態化: 溶接後に溶接ステンレス鋼パイプの不動態化を実行して、表面の汚染物質を除去し、表面上の保護酸化層の形成を促進し、腐食を抑制します。
感作されやすい環境を避ける: 場合によっては、溶接されたステンレス鋼パイプを感作や粒界腐食を促進することが知られている環境に置かないことが現実的である場合があります。可能であれば、代替素材または保護コーティングを使用してください。
品質管理: 溶接プロセスの初期段階で鋭敏化や粒界腐食の兆候を検出して対処するため、目視検査、非破壊検査 (NDT)、金属組織検査などの厳格な品質管理措置を実施します。
専門家に相談する: 冶金学者、溶接エンジニア、または腐食の専門家からアドバイスを求めて、溶接手順、材料の選択、および腐食防止方法が特定の用途に最適化されていることを確認してください。
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