
普通不銹鋼如304和316的金相組織全部是奧氏體相,耐腐蝕性不錯但強(qiáng)度偏低,在氯離子環(huán)境中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。雙相不銹鋼的組織由約等量的奧氏體和鐵素體兩相組成——鐵素體提供高強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力,奧氏體保證韌性和可焊性。兩相互補(bǔ)使材料綜合性能遠(yuǎn)超單一相組織。常用牌號有2205(UNS S31803)和超級雙相2507(UNS S32750),2507的鉻鉬氮含量更高,耐蝕性更強(qiáng)。
產(chǎn)品資料下載氯離子能穿透不銹鋼表面鈍化膜引發(fā)點(diǎn)蝕,在應(yīng)力作用下發(fā)展為應(yīng)力腐蝕裂紋。雙相不銹鋼抗氯離子腐蝕有兩方面優(yōu)勢:一是鉻、鉬、氮含量高,鈍化膜更致密更難被穿透。二是鐵素體相的晶格結(jié)構(gòu)使裂紋難以擴(kuò)展。實驗數(shù)據(jù)表明,2205在3.5%氯化鈉溶液中的臨界點(diǎn)蝕溫度超過50℃,而316L僅約20℃。這意味著2205在室溫海水中基本不發(fā)生點(diǎn)蝕,而316L半年內(nèi)就可能出現(xiàn)蝕孔。
雙相不銹鋼閘閥的閥體、閥蓋、閘板、閥桿和緊固件全部采用雙相不銹鋼材質(zhì)。如果閥桿用316而閥體用2205,兩者之間存在電位差,在電解質(zhì)溶液中316作為陽極加速腐蝕,這種電偶腐蝕在海水環(huán)境中尤其嚴(yán)重。因此禁用異種金屬配合——所有過流部件的材質(zhì)證書必須可追溯。密封面堆焊也使用雙相不銹鋼焊材,保持化學(xué)成分一致性。
| 項目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 通徑范圍 | DN50~DN600 |
| 壓力等級 | PN16~PN150 |
| 工作溫度 | -50℃~+280℃ |
| 材質(zhì)牌號 | 2205(S31803)/2507(S32750) |
| 閘板型式 | 楔式彈性閘板 |
海水淡化裝置高壓泵出口管路輸送預(yù)處理海水,氯離子濃度約20000mg/L,316L閥門半年內(nèi)點(diǎn)蝕穿孔,2205閘閥可穩(wěn)定運(yùn)行10年以上。煙氣脫硫系統(tǒng)漿液循環(huán)管路含大量氯離子和固體顆粒,超級雙相2507的耐蝕耐磨性能在此工況表現(xiàn)卓越。紙漿造紙行業(yè)漂白工段使用含氯漂白劑,雙相不銹鋼閘閥是標(biāo)配選擇。海底注水管路也大量使用雙相鋼閥門抵抗海水腐蝕。
雙相不銹鋼焊接的關(guān)鍵是控制熱輸入量在0.5至2.5kJ/mm之間。熱輸入過低鐵素體含量偏高韌性下降,熱輸入過高會析出σ相和鉻碳化物導(dǎo)致耐蝕性驟降。焊后通常不需熱處理,但必須進(jìn)行酸洗鈍化——用氫氟酸和硝酸的混合液去除焊縫表面氧化皮和貧鉻層,使表面重新形成均勻鈍化膜。焊接時使用與母材匹配的雙相不銹鋼焊材,焊縫背面充氬氣保護(hù)防止氧化。嚴(yán)禁用碳鋼工具接觸雙相不銹鋼表面,鐵離子污染會引發(fā)銹蝕。
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