Сварка, влияние на коррозионное растрескивание

Рис. 50. Влияние высокотемпературного деформирования при нагреве по характерным термическим циклам сварки на коррозионное растрескивание при постоянной нагрузке растяжением 0=0,80.

Сварные трубочки электродуговая сварка, электрод 15М Без последующей термообработки 870°, выдержка 30 минут 0,6050 0,6060 Межкристаллитной коррозии нет Межкристаллитная коррозия в зоне термического влияния Коррозионное растрескивание при одновременном действии остаточных напряжений и среды Коррозионного растрескивания нет [c.73]

В коррозионно-активных средах особенно опасно возникновение концентрации напряжений, способствующих коррозионному растрескиванию оборудования. Для большей равномерности распределения напряжений вокруг концентраторов напряжений следует понижать концентрацию напряжений выбором соответствующей геометрической формы проточки, оптимального способа соединения деталей и т. д. В некоторых высокопрочных и нержавеющих сталях наблюдается часто сильное изменение структуры металла в зоне термического влияния на расстоянии 10—15 мм от сварного шва. Эта зона имеет, как правило, пониженную коррозионную стойкость, и в ней часто наблюдается коррозионное растрескивание. Это связано с возникновением остаточных напряжений. Наибольшая концентрация напряжений наблюдается при сварке листов внахлестку в зоне, лежащей между швами. Для снятия внутренних напряжений рекомендуется после сварки проводить термическую обработку. При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения. [c.41]

Большую опасность представляет коррозионное растрескивание швов сварных соединений. Для запщты сварных конструкций необходимо снизить уровень растягивающих остаточных напряжений, возникающих в процессе сварки. Одним из рациональных путей снижения уровня напряжений может быть отжиг, практически полностью снимающий остаточные сварочные напряжения, однако для крупногабаритных конструкций этот способ неприемлем, В таком случае рекомендуется местный нагрев зоны термического влияния по обеим сторонам шва газовыми горелками с последующим охлаждением водой [8,19], [c.124]

Коррозия ПОД напряжением возникает при комбинированном воздействии на металл постоянного растягивающего усилия и коррозионной среды н вызывает коррозионное растрескивание. Этому виду коррозии подвергаются высоколегированные хромистые стали и никель в растворах едкого натра. Растягивающие напряжения могут возникать в результате холодной обработки, например при глубокой вытяжке металла, или при сварке в зоне термического влияния на расстоянии нескольких миллиметров от сварного шва. [c.28]

Механизм коррозионного растрескивания, несмотря на большое число опубликованных отдельных исследований и монографий [22—28], до конца еще не ясен нет единого подхода к коррозионному растрескиванию различных сплавов. Однако можно считать, что основные причины этого процесса выявлены. При определении склонности сплава к коррозионному растрескиванию необходимо выяснить влияние на нее величины напряжений, режимов термической обрабо гки сплавов и продолжительности технологических операций, а также влияние сварки на склонность сплава к коррозионному растрескиванию в зоне плавления или на некотором расстоянии (2—15 мм) от нее. Для испытаний на коррозионное растрескивание необходимо выбирать такие среды, в которых избирательная коррозия протекала бы со. скоростью, значительно большей, чем скорость общей коррозии, причем коррозионная среда должна отражать условия эксплуатации. В табл. 9 приведены составы растворов для определения склонности сплавов к коррозионному растрескиванию. [c.64]

Учет структурных изменений, возникающих в металле при сварке, имеет большое значение для получения химически стойкой аппаратуры. В некоторых высокопрочных и нержавеющих сталях наблюдается часто сильное изменение структуры металла в зоне термического влияния на расстоянии 10— 15 мм от сварного шва. Эта зона имеет, как правило, пониженную коррозионную стойкость и подвергается более сильной общей коррозии. В этих местах часто наблюдается и коррозионное растрескивание. Кроме структурных изменений, в этом явлении играют определенную роль и остаточные напряжения в металле. Вообще отмечено, что даже в отсутствие структурных изменений наибольшая коррозия при сварке листов внахлестку наблюдается в зоне, лежащей между швами это, очевидно, объясняется концентрацией напряжений в этом месте. Поэтому рекомендуется там, где габариты аппарата позволяют, снимать внутренние напряжения посредством последующей термической обработки готового аппарата. При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения с целью восстановления исходной структуры и снятия внутренних напряжений. Методы и аппаратура для местного нагрева разработаны. Вопро- [c.432]

В расчетах элементов сварных конструкций, работа- ющих в агрессивных средах, следует учитывать влияние физико-химического воздействия сварки на металл, качество сварного соединения и его конструкцию, воздействие агрессивной среды, доминирующий тип отказов (сплошная коррозия, МКК, коррозионное растрескивание). [c.528]

На одном из заводов часто наблюдалось коррозионное растрескивание котла цистерны для перевозки меланжа, серной кислоты и олеума в зоне термического влияния сварки (рис. 1.6). [c.33]

На рис. 65 показано влияние различных способов сварки и методов снятия остаточных напряжений на коррозионное растрескивание. Способы, режимы и приемы сварки не оказывают принципиального влияния на растрескивание, так как при каждом способе сварки плавлением не устраняется собственное напряженное состояние — главная энергетическая причина возникновения разрушения. Различие в скоростях растрескивания связано с некоторым различием полей остаточных упругопластических деформаций и собственной потенциальной энергии, присущих каждому способу сварки. [c.167]

В процессе сварки трубы с решеткой металл в зоне, нагретой до температуры 1000—1500° С, расширяясь, сжимает металл соседней менее нагретой зоны трубной решетки. После охлаждения в результате усадки жидкого металла сварочной ванны на границе этих зон возникают значительные остаточные растягивающие напряжения, вызывающие коррозионное растрескивание. Особенно часто разрушаются сварные соединения труба — решетка из хромоникелевых сталей в средах, содержащих ионы хлора, в чистой воде, азотной кислоте с добавками ионов хлора и фтора. Трещины располагаются в основном по зонам термического влияния, т. е. в районе перемычек между отверстиями. Коррозионное растрескивание является особенно опасным видом разрушения из-за высокой скорости развития трещин. [c.47]

При конструировании охладительных устройств следует стремиться избегать ударного действия струи и неравномерности движения охлаждающей жидкости. Следует отмстить, что на склонность к коррозии большое влияние оказывает характер технологической обработки. При операциях сварки, развальцовки, гибки труб и листов, волочения труб, глубокой вытяжки появляются растягивающие напряжения, что мо-и<ет привести к коррозионному растрескиванию. При тех видах холодной деформации, когда в верхнем слое металла возникают сжимающие напряжения (проковка, обдувка дробью, обкатка роликами), уменьшается склонность металла к коррозионному растрескиванию. [c.219]

При увеличении содержания азота в стали повышается склонность ее к коррозионному растрескиванию в местах концентрации напряжения. Особенно вредное влияние азота проявляется при дуговой сварке, когда он свободно проникает в металл сварного шва, и в процессе охлаждения, когда возникают внутренние напряжения, способствует образованию трещин. Для устранения этого явления рекомендуется применять электроды, содержащие присадки титана, ниобия и других стабилизаторов. [c.92]

Стали должны иметь химический состав, обеспечивающий при термическом цикле сварки отсутствие в переходной зоне структур или интерметаллических соединений, снижающих стойкость зоны термического влияния к коррозионному растрескиванию ниже уровня основного металла при ручной и автоматической сварке. Углеродный эквивалент, рассчитанный по формуле [c.31]

Поскольку на трубопроводе Оренбург-Заинск имели место повреждения в основном продольных заводских сварных швов в узких зонах термического влияния монтажной сварки кольцевых стыков, можно заключить, что причиной их разрушения являлись дефекты сварки кольцевых швов. Не исключено, что сваривавшиеся концы некоторых труб имели отклонения от регламентируемых размеров, в связи с чем в процессе сварки в них возникали значительные остаточные напряжения, послужившие причиной растрескивания. Не исключено также, что в процессе сварки концы труб, находившиеся в зоне термического влияния, претерпели частичную закалку, в результате чего прочность и твердость металла значительно возросли. Коррозионные повреждения возникли на тех участках сварных швов, которые в наибольшей степени подверглись термическому воздействию и имели, кроме того, исходные дефекты. Наблюдавшиеся в кольцевых швах разрушения вызывались, как правило, крупными дефектами сварки или трещинами на участках перегрева зоны термического влияния [32]. [c.64]

Хотя одинаковые устройства для испытаний с постоянной нагрузкой используются и для материалов, у которых растрескивание происходит за счет коррозии активных участков, и для материалов, разрушающихся под влиянием напряжений, инициированных водородом, однако имеется одно очень важное отличие в методике испытания. При наличии в сплаве активных участков, подвергающихся коррозии, испытания всегда проводят в присутствии коррозионной среды, а в случае водородного охрупчивания или наличия напряжений, инициированных водородом, испытания могут быть проведены после того, как в сплав введен водород. Последнее можно осуществить путем или принудительного газонасыщения, или катодной поляризацией, или одним из следующих процессов — сваркой, травлением и нанесением гальванических покрытий. Однако испытания с постоянной нагрузкой проводятся также в средах (газовых или водных) с тем, чтобы водород проникал в испытуемый образец в процессе приложения растягивающих напряжений. [c.323]

Уильямс и др. [101] исследовали коррозию под напряжением сварных соединений сплава 7039-Т61, полученных электронно-лучевой сваркой. Образцы, нагруженные до предела текучести (оо.з), подвергались переменному погрун ению в синтетическую морскую воду. При 500-Ч испытаниях не наблюдалось разрушений, вызванных коррозионным растрескиванием. В зоне термического влияния происходила умеренная питтинговая коррозия, чем и объяснялись потери прочности образцов, испытывавшихся в состоянии непосредственно после сварки (табл. 59). [c.154]

В коррозионно-стойкие стали вводят титан в количестве Т/ > 5С, как правило, не выще 1,0 -... 1,5%, который является сильным карбидообразующим элементом. Титан образует с углеродом карбиды Гг С и Ti , уменьшает возможность образования карбидов хрома Сг зСб, f/ j, СГ3С2 (что происходит при выплавке и термообработке стали), тем самым повышая возможность образования пассивной пленки оксида хрома. На таком принципе основано создание ряда коррозионно-стойких сталей, например, аустенитных хромоникелевых коррозионно-стойких сталей типа 18-10, наиболее распространенной из. которых в нефтехимической и химической промыщленности является 12Х18Н101. Следует отметить, что стали данного класса становятся склонными к межкристаллитной коррозии (МКК) и коррозионному растрескиванию (КР) после их нагрева до 475"С (так называемая 475-фадусная хрупкость) и 600...650"С, что происходит в зоне термического влияния при их сварке. Для борьбы с МКК тате стали и сварные швы рекомендуется подвергать гомогенизирующей термообработке с нагревом до температуры 1000... 1100°С и последующим быстрым охлаждением в воде или масле. [c.154]

С целью изучения влияния температуры и концентрации щелочи и степени распространенности щелочного растрескивания стали на нефтезаводах было обследовано около 600 аппаратов из углеродистых и низколегированных (типа 16ГС и 09Г2С) сталей, эксплуатируемых в щелочных средах [38]. Растрескиванию подвергались различные виды аппаратуры колонны, хранилища, отстойники, сепараторы, теплообменники, ребойлеры, смесители и т. д., в технологической среде которых (по температурным условиям и давлению) может присутствовать вода. Последнее очень важно, так как современные представления связывают механизм всякого коррозионного растрескивания, в том числе и щелочного растрескивания стали, с электрохимическим воздействием среды на напряженный металл [39]. Давление в обследованных аппаратах не оказывало заметного влияния разрушения наблюдались в аппаратах с давлением от 1 до 25 атм и более. Срок службы этих аппаратов до возникновения трещин варьировался от 6 месяцев до 15 лет. В подавляющем большинстве случаев образование трещин отмечалось или в самом сварном шве или в околошовной зоне, претерпевшей термическое влияние сварки. Таким образом, растрескивание в значительной мере обусловлено внутренними напряжениями в металле, возникающими в результате сварки. [c.84]

Влияние двухосной повторно-статической нагрузки на коррозионное разрушение сварных соединений. Принципиального различия в механизме коррозионной усталости сварных соединений и основного металла при циклическом нагружении не имеется. Однако кривые усталости а—N, так же как о—t, при коррозионном растрескивании для сварных соединений в связи с ТФХМВ сварки располагаются, как правило, ниже соответствующих кривых для основного металла. [c.132]

На коррозионную стойкость никеля к едким щелочам отрицательное влияние оказывает присутствие примесей окислительных солей щелочных металлов, содержащих серу, например НагЗОз, КагЗгОз, КагЗ. При высоких температурах вредное воздействие оказывают также такие окислительные соединения щелочных металлов, как КаСЮз и ЫагОг. В первом случае большую по сравнению с никелем стойкость проявляет сплав N4—15Сг—8Ре, во втором случае этого при-имущества нет. При использовании сплава N1—15Сг—8Ре в контакте с едкими щелочами материал после сварки следует отжечь для снятия внутренних напряжений и уменьшения вероятности коррозионного растрескивания. [c.151]

Для определения влияния сероводородсодержащих сред на свариваемость стальных конструкций исследовали с помощью метода "имплант" склонность трубных сталей к замедленному разрушению [55]. Образцы перед испытанием выдерживали в сероводородсодержащей среде NA E в течение 1500 ч. Длительная выдержка способствовала выравниванию водорода по толщине образца и имитировала эксплуатационные условия реальных конструкций в сероводородной среде. Содержание водорода в металле образцов после выдержки в коррозионной среде находили методом восстановительного плавления на анализаторе TN-15 фирмы "LE O", содержание серы определяли с помощью микро-рентгеноспектрального анализатора JPX (табл. 72). Температуру (в °С) предварительного подогрева наводороженных образцов рассчитывали с учетом- рекомендаций фирмы Суми-томо "Способ сварки для предотвращения растрескивания сероводородом высокопрочных трубопроводов" 1978 г [c.386]

Все стали можно соединить механическими способами, но при этом следует учитывать возможность возникновения щелевой коррозии и представлять ее последствия. Многие способы могут с успехом использоваться в разных условиях, но применять клепку в горячем состоянии не следует, так как окисление между двумя поверхностями делает весьма вероятной щелевую коррозию. Аустенитные стали можно сваривать любым обычным способом, и, поскольку эти стали пластичны и не закаливаются, нет необходимости принимать большие меры предосторожности во избежание растрескивания сварного шва. Газовая сварка с использованием углеводородов — не лучший способ сварки, так как возможно науглероживание стали. Локальная термообработка , связанная с разогревом материала при сварке, может в некоторых условиях понизить его коррозионную стойкость т. е. привести к разрушению шва по зоне термовлияния, но это явление хорошо известно, и обычные сорта сталей (см. табл. 1.8) либо весьма стойки, либо вовсе не подвержены такому влиянию. Мартенситные стали закаливаются на воздухе, и поэтому особенно важно не допустить растрескивания сварного шва или зоны термического влияния, предварительно разогрев изделие до и после сварки причем чем выше содержание углерода в стали, тем больше возможность растрескивания. Гораздо легче сваривать дисперсионно твердеющие стали. Ферритные стали, за исключением изделий тонких сечений, также склонны к растрескиванию. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология