Đối với ống sưởi điện bằng thép không gỉ 316, các mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-thường là những mắt xích yếu nhất trong toàn bộ-hệ thống chống ăn mòn. Quá trình hàn không đúng cách sẽ làm giảm đáng kể khả năng chống ăn mòn của khu vực mối nối, dẫn đến hiện tượng ăn mòn sớm tại vị trí mối hàn trong khi thân ống vẫn còn trong tình trạng tốt. Nắm vững các đặc tính quá trình hàn của thép không gỉ 316 và làm tốt công việc kiểm soát ăn mòn khớp là những biện pháp quan trọng để đảm bảo tuổi thọ chung của ống sưởi.
Nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm khả năng chống ăn mòn của mối hàn inox 316 là sự ăn mòn giữa các hạt do sự nhạy cảm. Khi nguồn nhiệt hàn làm nóng vật liệu đến phạm vi nhiệt độ nhạy cảm là 450–850 độ, crom cacbua sẽ kết tủa tại các ranh giới hạt trong vùng{4}}bị ảnh hưởng nhiệt, dẫn đến sự suy giảm crom gần các ranh giới hạt. Khu vực có hàm lượng crom không đủ sẽ mất khả năng bảo vệ của màng thụ động và khả năng chống ăn mòn giảm mạnh. Trong môi trường ăn mòn như ion clorua, ăn mòn rỗ và ăn mòn giữa các hạt sẽ ưu tiên xảy ra tại mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-và dần dần mở rộng để gây rò rỉ.
Lựa chọn quy trình hàn phù hợp là bước đầu tiên để kiểm soát tình trạng ăn mòn mối nối. Hàn khí trơ vonfram (TIG) là quy trình được sử dụng phổ biến nhất cho các ống gia nhiệt bằng thép không gỉ. Nó sử dụng lớp bảo vệ argon để tránh quá trình oxy hóa trong quá trình hàn và lượng nhiệt đầu vào tương đối có thể kiểm soát được. Hàn TIG-chất lượng cao có thể tạo ra các mối hàn có hình dạng tốt và độ nhạy thấp. Hàn plasma có mật độ năng lượng cao hơn, vùng ảnh hưởng nhiệt-nhỏ hơn và ít hiệu ứng nhạy cảm hơn, phù hợp với các ống có thành-dày và những trường hợp đòi hỏi chất lượng hàn cao hơn. Hàn laze có nhiệt tập trung cao nhất, vùng ảnh hưởng nhiệt-nhỏ nhất và ít tác động nhất đến khả năng chống ăn mòn nhưng giá thành thiết bị cao và chủ yếu được sử dụng để sản xuất hàng loạt sản phẩm có độ chính xác cao-.
Việc xử lý sau mối hàn-là cần thiết để khôi phục khả năng chống ăn mòn của mối hàn. Phương pháp cơ bản nhất là xử lý thụ động tẩy chua. Sau khi hàn, mối hàn và vùng bị ảnh hưởng nhiệt-xung quanh được làm sạch bằng bột tẩy hoặc dung dịch tẩy rửa để loại bỏ lớp oxit hàn và lớp crom-đã cạn kiệt trên bề mặt, đồng thời thúc đẩy quá trình tái-hình thành một lớp màng thụ động đồng nhất. Đối với các sản phẩm có yêu cầu cao hơn, có thể thực hiện đánh bóng điện phân trên khu vực mối hàn để cải thiện hơn nữa độ mịn bề mặt và khả năng chống ăn mòn. Ngoài ra, xử lý nhiệt bằng dung dịch sau khi hàn có thể loại bỏ hoàn toàn hiệu ứng nhạy cảm, nhưng chi phí xử lý cao và thường chỉ được sử dụng cho các sản phẩm có-có nhu cầu cao.
Chọn thép không gỉ cacbon thấp 316L-là một cách hiệu quả khác để cải thiện khả năng chống ăn mòn của mối hàn. Do hàm lượng carbon của 316L giảm xuống dưới 0,03% nên không dễ hình thành kết tủa cacbua crom trong quá trình hàn và xu hướng nhạy cảm giảm đi rất nhiều. Trong những trường hợp có nhiều mối hàn và yêu cầu ăn mòn cao, nên ưu tiên vật liệu 316L.
Bảng 1 So sánh các quy trình hàn khác nhau đối với ống thép không gỉ 316
表格
| Quá trình hàn | Nhiệt-Kích thước vùng bị ảnh hưởng | Chống ăn mòn chung | Hiệu quả sản xuất | Kịch bản áp dụng |
|---|---|---|---|---|
| Hàn TIG thủ công | Trung bình | Trung bình, phụ thuộc vào hoạt động | Thấp | Lô nhỏ,-cài đặt tại chỗ |
| Hàn TIG tự động | Trung bình-nhỏ | Chất lượng tốt, ổn định | Trung bình | Sản xuất hàng loạt thông thường |
| Hàn plasma | Bé nhỏ | Tuyệt vời, độ nhạy thấp | Trung bình-Cao | Ống có thành dày-, yêu cầu cao |
| Hàn laze | Rất nhỏ | Tuyệt vời, tác động tối thiểu | Cao | Sản phẩm chính xác, sản xuất hàng loạt |
Quy trình hàn khoa học và xử lý sau hàn được tiêu chuẩn hóa- có thể đảm bảo hiệu quả khả năng chống ăn mòn của các mối nối ống gia nhiệt bằng thép không gỉ 316 và tránh hư hỏng sớm ở vị trí mối hàn.
