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鈦焊管的耐應力腐蝕開裂性能

2025/11/30 16:26:29??????點擊:
鈦焊管的耐應力腐蝕開裂(SCC)性能,是決定其在高腐蝕、高應力工況下服役安全性的核心指標,指管材在拉應力作用與特定腐蝕介質共同作用時,抵抗裂紋產生與擴展的能力。鈦材本身因表面穩定的TiO?氧化膜,在常溫中性環境中耐SCC性能優異,但鈦焊管的焊縫及熱影響區(HAZ),因焊接熱循環導致組織梯度變化與殘余應力聚集,成為耐SCC性能的薄弱環節,尤其在含氯離子、氫氟酸的高溫介質中,易發生沿晶或穿晶型應力腐蝕開裂。
 
影響鈦焊管耐SCC性能的關鍵因素可歸納為三點。其一為組織狀態:焊縫區若形成粗大的魏氏α相組織,晶界結合力下降,會使SCC敏感性提升40%以上;而通過控制焊接線能量(≤10kJ/cm)形成的細小等軸α相,能顯著增強抗裂性。其二是殘余應力:焊接過程中產生的殘余拉應力若未消除,會成為裂紋萌生的“驅動力”,實驗證明,經振動時效或低溫退火(350-400℃)將殘余應力降至60MPa以下,可使鈦焊管耐SCC壽命延長2倍以上。其三為介質條件:當介質中氯離子濃度>1500ppm且溫度>90℃時,鈦焊管SCC風險驟增,而在介質中添加微量硝酸或鉻酸鹽緩蝕劑,可有效抑制氧化膜破損后的腐蝕擴展。
 
無錫海納金屬通過“工藝控制-應力消除-性能驗證”全鏈條技術方案,提升鈦焊管耐SCC性能:采用脈沖氬弧焊優化焊縫組織,結合焊后全自動應力消除工藝,使TA2鈦焊管在15%氯化鈉溶液(90℃)中經1200h應力腐蝕試驗無裂紋,滿足核電冷卻系統、化工高壓管道等高危場景的使用要求,為嚴苛環境下的管材應用提供技術保障。
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