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单管预热器腐蚀破裂的研究

张利  
【摘要】: 单管预热器是平果铝拜尔法生产氧化铝的重要设备,经常在其焊缝区发生开裂泄露,影响生产,必须对造成其开裂的主要原因进行研究并提出有效的防护措施,以延长其使用周期。 采用恒载荷加载法、电化学方法和金相研究法,对低合金钢焊缝腐蚀破裂进行研究。结果表明,单管预热器焊缝腐蚀破裂的实质是在碱液中的应力腐蚀开裂。在高温强碱腐蚀介质和应力的共同作用下,低碳钢和低合金钢焊缝及热影响区容易发生应力腐蚀开裂,随后用含有若丁的硫酸对其进行酸洗,会促进裂纹尖端溶解,使裂纹沿晶界迅速扩展,不断加深,甚至使焊缝破裂穿孔,而这与氢渗透及氢脆无关。 预防单管预热器焊缝腐蚀破裂的根本措施是焊后去应力退火,它显著地降低了焊接残余应力,减小了焊缝及热影响区在高温强碱溶液中发生应力腐蚀开裂的敏感性,但是去应力退火没有消除焊接缺陷组织。最佳去应力退火温度为620℃,保温时间1h;退火后,延迟了焊件在高温强碱性溶液中发生应力腐蚀开裂。 对于已经发生应力腐蚀开裂的单管预热器,必须选择混合型缓蚀剂长城3#或兰-826,取代若丁进行硫酸酸洗,抑制焊缝及热影响区应力腐蚀开裂裂纹的恶性扩展,防止酸洗造成进一步腐蚀穿孔破裂。长城3#或兰-826的最佳添加量为0.3%,最佳酸洗温度为60℃,酸洗时间小于5h。


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