Como evitar rachaduras cáusticas em aço carbono e aço de baixa liga?

As fissuras cáusticas são geralmente intergranulares e bifurcadas. No entanto, também podem ocorrer fissuras transgranulares. Por exemplo, a morfologia de fissuração do aço inoxidável austenítico em solução de NaOH a 50% não tem nada a ver com tratamento térmico, mas é fissuração transgranular. Seus produtos de corrosão são óxidos magnéticos soltos, porosos e sem camadas, e sua solução aquosa é alcalina. Contanto que haja 10 x 20 mg l-1 de NaOH na água da caldeira ou no trocador de calor, a evaporação local repetida pode levar à concentração de álcali no sedimento ou rachaduras, causando corrosão alcalina local. A fissuração frágil de álcalis pode ser causada quando a corrosão alcalina e a tensão de tração existem simultaneamente. A teoria é que parte da corrosão por H+ se difunde no metal causando fragilização por hidrogênio. Portanto, o craqueamento frágil alcalino pode ser craqueamento induzido por hidrogênio, ou pode ser ânodos dissolvidos ou craqueamento misto. Então, como evitar rachaduras cáusticas?

• Escolha de materiais

Considerando a resistência, plasticidade e sensibilidade à fragilidade alcalina, o recipiente de aço carbono pode ser utilizado para carregar a soda cáustica. Na temperatura ambiente de solução cáustica mais alta de 46oC, você também pode escolher sedativo de aço carbono 0,20%C. No entanto, quando a temperatura cáustica excede 46oC, as soldas de aço carbono devem ser tratadas termicamente após a soldagem para evitar fragilização alcalina. A adição de Ti e outros elementos de liga ao aço carbono e o tratamento térmico correspondente também podem inibir eficazmente a fissuração cáustica. Por exemplo, a amostra de aço contendo 0,73% de Ti (0,105% C) é isolada de 650 a 750 oC e, em seguida, o forno é resfriado para estender o tempo de fratura de 150h para 1000h.

• Redução de estresse residual

A tensão residual é o principal fator de fragilidade alcalina, por isso é aconselhável adotar medidas de processo de soldagem, como baixa energia de linha, pré-aquecimento antes da soldagem, sequência adequada de soldagem, direção e golpe de martelo entre camadas para reduzir o número e o comprimento das costuras de soldagem tanto quanto possível e reduzir a tensão residual de soldagem das juntas soldadas. A conformação a frio e o tratamento térmico pós-soldagem para eliminar o estresse são medidas eficazes para evitar trincas cáusticas.

Minimize a tensão interna residual durante a fabricação e montagem, como lado errado, deformação angular e prevenção de vazios, etc., etc. A estrutura de rebitagem também pode tomar algumas medidas, como arranjo uniforme de furos de rebitagem para evitar pressão de rebitagem excessiva. Na prática, a peça é aquecida a uma temperatura predeterminada e mantida por tempo suficiente para reduzir a tensão residual a um nível aceitável. Depende do tempo e da temperatura, e geralmente você esfria mais lentamente para evitar mais estresse. Após a soldagem, a temperatura de recozimento saliente do aço carbono eaço baixoligarnão deve ser inferior a 620oC, e o tempo de isolamento deve ser calculado de acordo com 1h/25mm (espessura). A tabela a seguir mostra a faixa comumente usada de temperatura de tratamento térmico pós-soldagem do aço usado na refinaria, e o valor de dureza pode ser usado como critério do efeito do tratamento térmico.

• Adição de inibidores de corrosão

Os inibidores de corrosão comumente usados ​​são Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4, etc. A dosagem pode ser determinada de acordo com os resultados experimentais, por exemplo, a proporção de NaNO3/NaOH é maior que 0,4 e Na2SO4/NaOH é maior que 5 para evitar rachaduras cáusticas.