টাইটানিয়াম হিটিং টিউবের ওয়েল্ড সীমের গুণমান কীভাবে হট ক্লোরাইড মিডিয়াতে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে?

টাইটানিয়াম হট ক্লোরাইড মিডিয়ার কয়েকটি অবস্থার মধ্যে একটিতে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (SCC) এর প্রতি সংবেদনশীল। হট ক্লোরাইড মিডিয়াকে সাধারণত 60 ডিগ্রির উপরে এবং 1,000 পিপিএম-এর বেশি ক্লোরাইড সামগ্রী সহ সংজ্ঞায়িত করা হয়। SCC টিউব প্রাচীরের মাধ্যমে দ্রুত ছড়িয়ে পড়ে, সামান্য চাক্ষুষ ইঙ্গিত সহ, পিটিং বা সাধারণ ক্ষয় থেকে ভিন্ন। টাইটানিয়াম হিটিং টিউবের ওয়েল্ড সীম SCC এর শুরুর জন্য সবচেয়ে সম্ভাব্য সাইট। ঢালাই প্রক্রিয়া দ্বারা প্রবর্তিত অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ এবং তাপ প্রভাবিত অঞ্চলে (HAZ) মাইক্রোস্ট্রাকচারাল পরিবর্তনগুলি ক্র্যাকিংয়ের জন্য উপাদানের থ্রেশহোল্ড স্ট্রেসকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে। হট ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য হিটারগুলি বেছে নেওয়ার জন্য SCC প্রতিরোধের উপর রঙ, অনুপ্রবেশ, অক্সিডেশন স্তর এবং পোস্ট-ওয়েল্ড ট্রিটমেন্টের মতো কিছু ঢালাই সীমের গুণমানের বৈশিষ্ট্যগুলির প্রভাব বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।

টাইটানিয়াম ওয়েল্ডে ধাতব SCC সূচনা প্রক্রিয়া

বাতাসে টাইটানিয়াম ঢালাই রঙের একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ক্রম তৈরি করে যা পৃষ্ঠের দূষণকে নির্দেশ করে। সিলভার বা ফ্যাকাশে খড়ের রঙ মানে কম জারণ এবং যথেষ্ট সুরক্ষা। নীল, বেগুনি বা ধূসর রঙগুলি অত্যধিক অক্সিজেন শোষণকে নির্দেশ করে, যার ফলে একটি ভঙ্গুর আলফা-কেস স্তর হয়৷ এই অক্সিজেন-সমৃদ্ধ স্তরটি কঠিন কিন্তু যথেষ্ট কম শক্ত এবং, সমালোচনামূলকভাবে, ক্লোরাইডে SCC গঠনের জন্য নিম্ন প্রান্তিক চাপ রয়েছে। HAZ-এর অভ্যন্তরে দ্রুত তাপীয় সাইকেল চালানোর ফলে বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ গ্রেডে অ্যাসিকুলার আলফা-প্রাইম মার্টেনসাইট পাওয়া যায়, যা ইকুয়েক্সড বেস মেটালের চেয়ে হাইড্রোজেন শোষণের জন্য বেশি প্রবণ। যান্ত্রিক চালিকা শক্তি প্রায়শই ওয়েল্ড টোতে অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ, যা ফলন শক্তির ক্রম অনুসারে (240-গ্রেড 2 এর জন্য 340 MPa)। অক্সিডাইজড পৃষ্ঠে ক্লোরাইড আয়নগুলির শোষণ ঘটে যখন গরম ক্লোরাইড দ্রবণগুলি জোড় অঞ্চলের সাথে যোগাযোগ করে এবং জোড়ের লহর বা আন্ডারকাটগুলিতে চাপের ঘনত্বের কারণে মাইক্রো-ফাটল তৈরি হয়। এই ফাটলগুলি তারপর সর্বাধিক অবশিষ্ট স্ট্রেসের পথ ধরে HAZ এর মাধ্যমে ট্রান্সগ্রানুলারভাবে প্রচার করে।

ওয়েল্ড কোয়ালিটির পরিমাণগত পরামিতি এবং SCC এর জন্য তাদের থ্রেশহোল্ড

ফুটন্ত ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড (155 ডিগ্রী , 42% MgCl2) প্রাক-ক্যাকড কমপ্যাক্ট টেনশন নমুনা ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত ল্যাবরেটরি পরীক্ষা পরিমাণগত সম্পর্ক প্রদর্শন করেছে:

ওয়েল্ড অক্সিডেশন লেভেল: সিলভার/স্ট্র ওয়েল্ডের থ্রেশহোল্ড স্ট্রেস ইনটেনসিটি K ISCC প্রায় 55 MPa√m। নীল ঢালাই 30-35 MPa√m এর কম K_ISCC দেখায়। ধূসর বা সাদা ওয়েল্ডের জন্য (গুরুতর অক্সিডেশন), K_ISCC 15 MPa√m এর নিচে এবং কম প্রয়োগকৃত লোডে ফাটল দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

ওয়েল্ড রিইনফোর্সমেন্টের উচ্চতা (অতিরিক্ত অনুপ্রবেশ): টিউবের বাইরের ব্যাসের উপরে প্রতিটি 0.5 মিমি শক্তিবৃদ্ধি স্থানীয় চাপের ঘনত্বের ফ্যাক্টরকে দ্বিগুণ করে। 0.2 মিমি থেকে কম শক্তিবৃদ্ধি সহ ওয়েল্ডগুলির জন্য SCC শুরু হওয়ার সময় 2000 ঘন্টার বেশি। 1.0 মিমি-এর বেশি শক্তিবৃদ্ধি দীক্ষার সময়কে 200 ঘন্টার নিচে কমিয়ে দেয়।

ওয়েল্ড আন্ডারকাট গভীরতা: 0.1 মিমি আন্ডারকাট স্থানীয় ক্রস-বিভাগীয় এলাকাকে প্রায় 5% কমিয়ে দেয় কিন্তু স্থানীয় চাপকে 15-20% বাড়িয়ে দেয়। হট ক্লোরাইড পরিষেবা: 0.3 মিমি-এর বেশি আন্ডারকাট গ্রহণযোগ্য নয়।

পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (PWHT): 30 মিনিটের জন্য 540-650 ডিগ্রীতে স্ট্রেস রিলিফ ওয়েল্ডের অবশিষ্ট স্ট্রেনগুলি 60-75% কমিয়ে দেয় এবং 5-10 ফ্যাক্টর দ্বারা SCC শুরু হওয়ার সময়কে বাড়িয়ে দেয়।

ঢালাই গুণমান নির্বাচন নির্দেশিকা উপর ভিত্তি করে আবেদন

নিম্নলিখিত সারণীটি ক্লোরাইড পরিষেবার তীব্রতা এবং সুরক্ষা মানগুলির সাথে সম্পর্কিত টাইটানিয়াম হিটার ওয়েল্ড গুণমান প্রতিষ্ঠার জন্য একটি পছন্দের কাঠামো উপস্থাপন করে।

হট ক্লোরাইড পরিষেবা শর্ত এবং নির্ভরযোগ্যতা অগ্রাধিকার প্রয়োজন ওয়েল্ড গুণমান প্রয়োজনীয়তা মূল যুক্তি এবং SCC ঝুঁকি পরিবর্তন
ক্লোরাইড 1,000-5,000 পিপিএম 60-80 ডিগ্রী ক্লিন সলিউশন নন-সাইক্লিক্যাল অপারেশন সিলভার স্ট্র কালার, রিইনফোর্সমেন্ট 0.3 মিমি এর চেয়ে কম বা সমান, কোন দৃশ্যমান আন্ডারকাট নয় মাঝারি পরিস্থিতি স্ট্যান্ডার্ড অটোজেনাস GTAW ওয়েল্ডের জন্য গ্রহণযোগ্য। AWS D1.6 ক্লাস B গ্রহণযোগ্যতা দৃশ্যত পরিদর্শন করা হয়েছে।
ক্লোরাইড 5,000–20,000 পিপিএম, 80-100 ডিগ্রী , কোন প্রবাহ অঞ্চল নেই, সাপ্তাহিক তাপচক্র হালকা খড়ের আভা, শক্তিবৃদ্ধি 0.2 মিমি এর চেয়ে কম বা সমান, PWHT স্ট্রেস এলিভেশন (550 ডিগ্রি , 30 মিনিট) PWHT স্ট্রেস কম SCCidth কম কোন জারণ নীল অনুমোদিত. সমস্ত welds ছোপানো অনুপ্রবেশকারী দ্বারা পরীক্ষা করা হবে.
Continuous Duty, chlorides >20,000 পিপিএম, 100 থেকে 120 ডিগ্রি সেলসিয়াস, সামুদ্রিক জল বা ব্রাইন পরিষেবা কোন দৃশ্যমান অক্সাইড নেই (আর্গন দিয়ে পিছন পরিষ্কার করা হয়েছে), রিইনফোর্সমেন্ট গ্রাউন্ড ফ্লাশ ±0.1 মিমি, সম্পূর্ণ PWHT ম্যাক্স SCC প্রতিরোধের প্রয়োজনীয় স্ট্রেস রাইজারগুলিকে পোস্ট-ওয়েল্ড গ্রাইন্ডিং দ্বারা অপসারণ করা হয়৷ গ্রেড 12 বা গ্রেড 7 বেস মেটাল পছন্দ করা হয়।
হট ক্লোরাইড, পিএইচ<4 or oxidizing species (Fe3+, Cu2+) Silver weld color + Weld toe cold working (shot peening) Compressive surface stress from peening offsets tensile residual stress. Specialized procedure, more expensive.
ওয়েল্ড কোয়ালিটি ইঞ্জিনিয়ারিং এবং আরও অনেক কিছু

ওয়েল্ডের গুণমান টিউবের প্রাচীরের বেধ এবং কাজের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে না। এমনকি একটি খারাপ-গুণমানের ঢালাই কয়েক সপ্তাহের মধ্যে একটি পুরু প্রাচীর (1.5 মিমি) ভেঙ্গে যেতে পারে, কারণ টাইটানিয়ামে SCC প্রচারের হার একবার প্রতিষ্ঠিত হলে 1-2 মিমি/ঘন্টা পর্যন্ত হতে পারে। যাইহোক, একটি পাতলা প্রাচীর (0.7 মিমি) একটি চমৎকার ঢালাই (সিলভার কালার, পিডব্লিউএইচটি, গ্রাউন্ড ফ্লাশ) গরম ব্রিনে বছরের পর বছর স্থায়ী হবে। এছাড়াও বেস মেটাল গ্রেড ওয়েল্ডের সংবেদনশীলতার উপর প্রভাব ফেলে: গ্রেড 12 টাইটানিয়াম (0.3% Mo এবং 0.8% Ni) গ্রেড 2-এর তুলনায় অনেক ভাল ওয়েল্ড HAZ শক্ততা রয়েছে। হট ক্লোরাইড পরিষেবার জন্য ডিজাইন করার সময়, সমস্ত ওয়েল্ডে শুধুমাত্র ওয়েল্ডে রঞ্জক অনুপ্রবেশকারী পরিদর্শন (ASTM E165) উল্লেখ করুন এবং গ্রহণ করুন। ঢালাইয়ের সময় আর্গন দিয়ে পিছন পরিষ্কার করা ঐচ্ছিক নয়, এটি অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের অক্সিডেশন প্রতিরোধ করার জন্য প্রয়োজন যা বাহ্যিক পরিদর্শন দ্বারা দেখা যায় না।

কিভাবে একটি ভাল স্পেসিফিকেশন করা যায়

(1) AWS A5.16 রঙের চার্টে হালকা খড়ের চেয়ে গাঢ় রঙ নয়; (2) সর্বাধিক জোড় শক্তিবৃদ্ধি 0.2 মিমি; (3) আন্ডারকাট নেই; (4) লিখিত রিপোর্ট সহ 100% ডাই পেনিট্রান্ট পরিদর্শন; (5) 90 ডিগ্রির উপরে পরিষেবার জন্য ঢালাই তাপ চিকিত্সার পরে। 60 ডিগ্রির উপরে গরম ক্লোরাইড পরিবেশের জন্য টাইটানিয়াম হিটিং টিউবগুলি নির্দিষ্ট করার সময়, সংগ্রহের স্পেসিফিকেশনে নিম্নলিখিত ঢালাই মানের প্রয়োজনীয়তাগুলি অন্তর্ভুক্ত করার পরামর্শ দেওয়া হয়: জোড় পদ্ধতির যোগ্যতার রেকর্ডের (PQR) অনুরোধ করুন যে সরবরাহকারীর এই পদ্ধতিগুলি প্রস্তুতকারকের মানদণ্ডের সাথে মেলে। এটি ওয়েল্ড সীমের গুণমানকে প্রভাবশালী ডিজাইনের প্যারামিটারে পরিণত করে, যা প্রকৌশলীকে সরাসরি হট ক্লোরাইড পরিষেবাতে SCC ঝুঁকি নিয়ন্ত্রণ করতে এবং ওয়েল্ডটিকে ব্যর্থতার সূচনা স্থান থেকে হিটার সমাবেশের একটি নির্ভরযোগ্য অংশে পরিণত করতে দেয়।