316 Isıtıcı Kılıf Yüzeyinde İzin Verilen Maksimum Kalıntı Lehim Akısı (Klorür-Tabanlı) Kirliliği, Kurulum Öncesi Nemli Ortam Depolamasında Çukurlaşmayı Başlatır

Yetersiz-Üretim Sonrası Temizlemeden Kaynaklanan Gizli-Servis Öncesi Korozyon Riski

Residual chloride-based solder flux from electrical connection brazing or from contamination during adjacent soldering operations is a severe pitting risk for 316 stainless steel sheathed electric heating tubes stored in warehouse or field conditions prior to installation, particularly in humid environments (relative humidity >60-70%). Fluxes of zinc chloride (ZnCl₂), ammonium chloride (NH₄Cl) or other chloride salts are deliquescent, i.e. they collect moisture from the air and generate concentrated chloride solutions on the sheath surface. Even minuscule flux residues (1-10µg/cm2, almost invisible) can lead to chloride concentrations of 10,000-100,000 ppm at the metal-flux interface, enough to induce pitting on 316 at ambient temperature within weeks to months. The critical flux residue density for pitting initiation is ~0.5-1.0 µg Cl⁻ per cm² at 25°C and 65% RH. Pitting initiates within 30-90 days at >5-10 µg Cl- /cm2. 316 kılıfın hizmet öncesi depolanmasında, artık klorür akı yoğunluğu, nem ve çukurlaşmanın başlaması için gereken süre arasındaki bağlantı bu makalede ölçülmüştür.

Sıvılaştırmanın Neden Olduğu Atmosferdeki Çukurlaşma Mekanizması

Klorür bazlı lehim akıları higroskopiktir. Bağıl nem, verilen tuzun sıvıdan erime noktasını aşarsa (ZnCl2 için yaklaşık %10 RH ve NH4Cl için yaklaşık %77-%80 RH), akı atmosferden nemi emer ve metal yüzey üzerinde ince bir konsantre klorür elektrolit filmi oluşur. Metal-akı temasında, klorür konsantrasyonu ağırlıkça %30-50'ye (300.000-500.000 ppm Cl⁻) kadar ulaşabilir; bu, ortam sıcaklığında bile 316 için çukurlaşma eşiğinin oldukça üzerindedir. Elektrolit tabakası ince ve oksijen açısından zengin olup çukurlaşma için en uygun koşulları oluşturur. Bir çukur başlatıldığında korozyon hücresi kendi kendini ayakta tutar ve ısıtıcıya hiç enerji verilmemiş olsa bile çukur 6-12 ay içinde 1,5 mm'lik bir duvara nüfuz edebilir.

Artık Klorür Akısı ile Çukurlaşma Süresi Arasındaki İlişkinin Belirlenmesi

Kontrollü klorür akışı birikintileri (NaCl eşdeğeri olarak, karışık klorür tuzlarını simüle eden) ile 316 paslanmaz çelik kuponun kontrollü nem odası testi (25 derece, %65 bağıl nem), aşağıdaki çukurlaşma başlatma ve yayılma sürelerini verdi.

Residual Chloride on Surface (µg Cl-/cm2) Equivalent Flux Residue Visibility Time to Pit Initiation at 65% RH, 25°C (days)Pit Depth after 180 days (µm) Time to Perforation (1.5 mm wall) (hours) at 65% RHRecommended Max Storage >6 ay<0.1 Undetectable >365 (çukurlaşma yok)<5 >10 yıl Evet 0,1-0,5 İz (görünmez) 180-365 5-15 5-10 yıl Evet
0,5-1,0 Çok hafif (UV altında bakın) 90-180 15-40 2-5 yıl Kabul edilebilir
1,0-2,0 Açık (görünür parlaklık) 60-90 40-80 1-2 yıl Marjinal
2,0-5,0 Orta (renk değişikliği) 30-60 80-150 6-12 ay Tavsiye edilmez
5,0-10,0 Ağır (beyaz mevduat) 15-30 150-250 3-6 ay Uygun değil
10-20 Kabuk (Çok ağır) 7-15 250-400 2-3 ay Kabul edilemez20 Kalın kabuk<7 >400 <2 months Not suitable
Bağıl Nemin Klorür Kaynaklı Çukurlaşma Oranı Üzerindeki Etkisi

Nispi nemin artmasıyla birlikte çukurlaşmanın başlamasına kadar geçen süre hızla azalır. 2 µg Cl-/cm2 artık klorür yoğunluğu için sabit 25 derecede RH'nin etkisi aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Elektrolit Katmanı Kalınlığı (yaklaşık μm) Ocak Açma Süresi (gün) Bağıl Nem (%)Delinme Süresi (ay)Depolama Önerileri<40 No liquid (salt remains dry) >365 (no pitting) >10 yıl Güvenli 40-50 0.1-0.5 180-300 3-5 yıl Güvenli 50-60 0.5-1.0 90-180 2-3 yıl Monitör 60-70 1-2 60-90 1-2 yıl Kurutucu önerildi 70-80 2-5 30-60 6-12 ay Kurutucu gerekli
80-90 5-10 15-30 3-6 months Unacceptable >90 >10 <15 <3 months Not acceptable
Isıtıcı İmalatı Lehim Akısı Kirliliği Kaynakları

316 kılıf üzerinde klorür bazlı eritken birikintileri bırakan yaygın üretim faaliyetleri:

Terminal lehimleme: Elektrik bağlantı terminalleri ısıtıcı kılıfına (veya kurşun kablolara) lehimlendiğinde, klorür- bazlı eritkenler (örneğin, ZnCl2 ve NH4Cl içeren Handy Flux Type 2) yaygın olarak kullanılır. Lehimlemeden sonra uygun şekilde temizlenmediğinde, bitişik kılıf yüzeylerinde lehim pastası kalıntıları kalır.

Bitişik Lehimleme: Monte edilmiş ekipmandaki ısıtıcılar, flux-çekirdek lehimiyle lehimlenmiş bitişik bakır borulara veya elektrik bağlantılarına sahip olabilir. Isıtıcı kılıfı üzerinde akı sıçraması veya buhar birikebilir.

Kirlenmeyle başa çıkma: Akı-kaplamalı bileşenleri kullanan ve ardından paslanmaz çelik kılıflarla temas eden operatörler, görünmez klorür kalıntılarını aktarır.

Farklı depolama koşulları için izin verilen maksimum flux kalıntı limitleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Depolama Koşulu Maksimum Depolama Süresi Maksimum Kabul Edilebilir Klorür Kalıntısı (μg Cl- /cm2) Gerekli-Sonrası Lehimleme Temizleme Yöntemi
İklim kontrollü depolama (RH<50%) >12 ay 5,0 Görsel inceleme ve solventli mendil
Ortam deposu (RH %50-70) 2,0 Deiyonize suda durulayın + kuru 6-12 ay
Yüksek mevsimsel neme sahip ortam deposu 3-6 ay 1,0 Ultrasonik temizleme + DI durulama
Outdoor or uncontrolled (humidity >%70 Herhangi biri<0.5 Full passivation + clean checked
Sealed with desiccant >12 ay 10,0 Standart temizlik TAMAM
-Lehimleme Yüzey Temizliği Doğrulaması Sonrası

Lehimli terminallere sahip 316 kılıflar veya herhangi bir lehimleme prosedürü için alıcıya aşağıdaki temizlik doğrulama yöntemleri tavsiye edilir:

Bresle yama yöntemi (ISO 8502-6) Kılıfın yüzeyine bir yama konur, deiyonize su enjekte edilir ve klorür ekstraksiyonunu değerlendirmek için iletkenlik değerlendirilir. Kabul:<2 µg Cl⁻/cm² for normal service, <0.5 µg Cl⁻/cm² for high humidity storage.

Ferroksil testi: Potasyum ferrisiyanür ve sodyum klorür çözeltisi yüzeye konur. Mavi renk, serbest demir veya reaktif klorürleri ifade eder. Kabul. Mavi yok.

Su Kırılma Testi Yıkamadan sonra su, yüzeye eşit şekilde yayılmalı ve boncuklanma yapmamalıdır. Boncuklanma organik veya flux kalıntılarının kanıtıdır.

Saha Öncesi-Hizmet Akısı-Uyarılmış Çukurlaşma

Kullanıma sokulmadan önce depoda çukurlaşan bir 316 ısıtıcı için çukurlar, lehimli terminallere yakın veya akının sıçramış olabileceği bir yerde olacaktır. Kılıfın geri kalanı tertemiz ama çukurlar lekeli bölgenin etrafında toplanıyor. Mikroskop altında çukurun merkezi beyaz veya kahverengi kristalin akı tuzlarından arta kalanları gösterebilir. Çukur kalıntısının EDS'si, klor (Cl) ve çinko (Zn) veya diğer akı bileşenlerinin varlığını gösterecektir. Bu tür hatalar üreticinin temizleme prosedüründe denetlenmelidir. Yedek ısıtıcılar, lehimleme sonrası temizlik için bir spesifikasyonla birlikte sipariş edilmelidir-<1 µg Cl⁻/cm² and confirmation by Bresle patch.

Sonuç: Güvenilir Depolama için-Bağlama Sonrası Temizliğin Sağlanması

316 stainless steel sheathed heaters stored in humid conditions (RH >1-2 µg Cl-/cm2'den daha yüksek kalıntı klorür- bazlı lehim akısı yoğunlukları olan 60-%70, depolamadan sonraki 30-90 gün içinde çukurlaşmaya yol açar ve depolamadan sonraki 6-12 ay içinde - ısıtıcı hiç çalışmadan önce - kılıf duvarından nüfuz eder. Lehimli bağlantılara sahip ısıtıcıları belirleyen mühendisler, maksimum klorür kalıntısı sınırlamalarına sahip bir lehimleme sonrası temizleme spesifikasyonu sağlamalıdır (örn.<1 µg Cl- /cm2 for storage >3 ay,<0.5 µg Cl- /cm2 for >6 ay). Numune birimleri Bresle yaması veya ferroksil testiyle doğrulanmalıdır. Tamamen pasifleştirilmiş bir kılıfla (ASTM A967'ye göre nitrik asit pasivasyonu) ve kurutuculu kapalı torbalarda depolamayla kritik veya uzun süreli depolama uygulamaları için ek koruma sağlanır. Burada sağlanan bu yaklaşım, artık klorür akı yoğunluğunu nemli ortam koşulları altında ölçülebilir çukurlaşma başlangıç ​​dönemlerine bağlayarak, alıcıların yetersiz üretim sonrası temizlikten kaynaklanan-hizmet öncesi korozyon arızalarından kaçınmasını sağlar.