Hitsin jälkeinen peittaus typpi-fluorivetyhapposeoksessa (20 % HNO₃ + 3 % HF) poistaa hapella-rikastetun alfa-kotelokerroksen titaanihitseistä. Lyhyt 5 minuutin suolakurkku poistaa 10–20 µm materiaalia jättäen osan alfa{10}}kotelosta koskemattomiksi. Pidempi 20 minuutin suolakurkku poistaa 40–80 µm ja eliminoi alfa{15}}tapauksen kokonaan. 10-prosenttisessa sitruunahapossa 80 asteessa rakokorroosionkestävyys paranee alfa{19}}kotelon poistamisen myötä. Täysin peitatuilla putkilla (20 minuuttia) on 5 kertaa pidempi rako-aloitusaika kuin kevyesti peitatuilla putkilla (5 minuuttia). Alfa{25}}kotelo on hauras ja anodinen perusmetalliin nähden, joten se on ensisijainen paikka rakohyökkäykselle.

Alfa{0}}kotelon poistamisen ja rakokorroosion parantamisen mekanismi

Hitsauksen aikana happi diffundoituu titaanin pintaan muodostaen alfa{0}}kotelokerroksen, joka on kovempaa ja hauraampaa kuin perusmetalli. Tällä kerroksella on erilaiset sähkökemialliset ominaisuudet ja se on herkempi rakokorroosiolle. Peittaus HNO₃/HF:ssä liuottaa alfa-kotelokerroksen tasaisesti. Täydellinen poistaminen palauttaa pinnan perusmetallikoostumukseen ja eliminoi ensisijaiset hyökkäyskohdat. Pidemmät peittausajat varmistavat poiston jopa hitsausalustoista ja juurikäynneistä, joihin pääsy on rajoitettua.

Kvantitatiivinen alfa{0}}kotelon poisto ja rakovastus peittausajan funktiona

Kontrolloitu testaus luokan 2 titaanihitsauksilla, jotka on peitattu 20 % HNO₃ + 3 % HF 50 asteessa, minkä jälkeen upotettiin 10 % sitruunahappoon 80 asteessa, on osoittanut seuraavan. Nollan peittauksen kohdalla (-hitsauksena) alfa-kotelon poiston syvyys on 0 µm, alfa{11}}jäännöskotelo on 50–150 µm ja rakon aloitusaika on 100–200 tuntia. Viiden minuutin peittausvaiheessa poiston syvyys on 10–20 µm, jäännösalfa{20}}30–130 µm ja aloitusaika 200–500 tuntia. 10 minuutin kohdalla poiston syvyys on 20–40 µm, jäännösalfa-tapaus 10–110 µm ja aloitusaika 400–1 000 tuntia. 15 minuutin kohdalla poiston syvyys on 30–60 µm, jäännösalfa-tapaus 0–90 µm ja aloitusaika 600–1 500 tuntia. 20 minuutin kohdalla poiston syvyys on 40–80 µm, jäännösalfa-tapaus 0–50 µm ja aloitusaika 800–2 000 tuntia. 30 minuutin kohdalla poiston syvyys on 60–120 µm, jäännösalfa{59}}tapaus on 0 µm ja aloitusaika on 1 000–2 500 tuntia.

Sitruunahappopitoisuuden ja lämpötilan vaikutus peittauksen hyötyyn

Pidemmän peittauksen hyöty kasvaa sitruunahappopitoisuuden ja lämpötilan myötä. 5 % sitruunahapolla ja 80 astetta raon käyttöiän pidentyminen 20 minuutista vs. . 5 minuutin peittaus on 3×. 10 % sitruunahapolla ja 80 asteessa pidennys on 4–5×. 15 % sitruunahapolla ja 80 astetta pidennys on 5–6×. 10 % sitruunahapolla ja 100 astetta pidennys on 6–8×. Suuremmat happopitoisuudet ja lämpötilat ovat aggressiivisempia, mikä tekee alfa{22}}tapauksen poistamisesta tärkeämpää.

Post-hitsin peittausajan valintaopas sitruunahappopalvelua varten

Seuraavassa taulukossa on suosituksia hitsin jälkeiselle peittausajalle-luokan 2 titaanilämmittimille 10 % sitruunahapossa 80 asteessa halutun rakokorroosionkestävyyden perusteella.

Peittausajan hallintaan liittyvää suunnittelua

Titaanilaatu vaikuttaa peittausnopeuteen. Grade 7 suolakurkkua samalla nopeudella kuin Grade 2. Seinämän paksuuden on oltava riittävä peittauksen aiheuttaman metallihäviön huomioon ottamiseksi; 1,5 mm:n seinässä, jossa on 60 µm:n poisto, on jäljellä 1,44 mm, mikä on hyväksyttävää. Peittauskylvyn lämpötila on pidettävä 50 ± 5 asteessa; korkeammat lämpötilat nopeuttavat poistoa, mutta vaarana on yli-peittaus. HF-pitoisuutta tulee valvoa; korkeampi HF lisää poistumisnopeutta, mutta lisää myös vedyn absorption riskiä. Peittauksen jälkeen putki tulee huuhdella perusteellisesti happojäämien poistamiseksi. Alfa{13}}tapauksen poistaminen voidaan varmistaa mikrokovuustestauksella. pinnan kovuus alle 250 HV tarkoittaa täydellistä poistamista.

Tietoisen määrittelyn tekeminen

Määritä titaanilämmitinputkelle, joka on hitsattu ja tarkoitettu 10 % sitruunahapolle 80 asteessa, määritä 20 minuutin jälkipeittausaika 20 % HNO₃ + 3 % HF:ssä 50 asteessa, jotta kotelon täydellinen alfa-poisto saadaan aikaan. Vähemmän vaativissa sovelluksissa (alempi lämpötila tai pitoisuus) 10 minuuttia voi olla riittävä. Määritä kriittistä palvelua varten 30 minuuttia. Tarkista alfa{13}}kotelon poistaminen mittaamalla pinnan kovuus. kovuus alle 250 HV tarkoittaa onnistumista. Hylkää putket, joissa on jäljellä sinistä tai harmaata väriä peittauksen jälkeen. Säätämällä hitsauksen jälkeisen peittausajan 20 minuuttiin, insinööri poistaa alfa{19}}kotelokerroksen ja parantaa rakokorroosionkestävyyttä viisinkertaisesti sitruunahappohuollossa.