پالش ویلڈ پیر کے ساتھ ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کیوں ہوتا ہے (تناؤ کا ارتکاز عنصر<1.2) Outlast an As-Welded Joint (SCF >3) 90 ڈگری سمندری پانی کیتھوڈک پروٹیکشن سسٹم میں 5 کے فیکٹر سے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
90 ڈگری سمندری پانی کے کیتھوڈک پروٹیکشن سسٹم میں ٹائٹینیم ہیٹر کو سنکنرن اور ہائیڈروجن کی خرابی نے حملہ کیا۔ ویلڈ پیر ایک اعلی تناؤ کی حراستی کا علاقہ ہے۔ بطور - ویلڈڈ جوڑوں کا SCF 3-5 ہے اور پالش شدہ ویلڈ ٹوز کا 1.2 سے کم ہے۔ بڑا SCF تناؤ کے دباؤ میں اضافے کا باعث بنتا ہے اور اس طرح ہائیڈروجن کی وجہ سے کریکنگ اور تھکاوٹ میں شگاف شروع ہوتا ہے۔ SCF کو کم کرنے کے لیے پالش کرنے سے زندگی بھر میں 5 کے عنصر کا اضافہ ہوتا ہے۔ بہتری ٹائٹینیم میان اور اندر موجود مزاحمتی تار میں نظر آتی ہے۔
تھکاوٹ کی زندگی میں تناؤ کے ارتکاز کے عنصر کا کردار
ویلڈڈ جوائنٹ ایک نشان ہے جہاں ویلڈ پیر لاگو اور بقایا دباؤ کو مرکوز کرتا ہے۔ ویلڈ ٹو کا تناؤ σ_max=SCF گنا σ_nominal کے ذریعہ دیا جاتا ہے۔ ویلڈڈ جوائنٹ کے لیے 4 کے SCF کے ساتھ، 50 MPa کا معمولی تناؤ 200 MPa کا مقامی تناؤ پیدا کرتا ہے، جو گریڈ 2 ٹائٹینیم کی پیداواری طاقت کے قریب ہے۔ پالش شدہ جوائنٹ کے لیے SCF=1.2 کے ساتھ وہی برائے نام تناؤ صرف 60 MPa کا مقامی تناؤ پیدا کرتا ہے۔ کیتھوڈک پروٹیکشن سسٹم میں ہائیڈروجن ایٹم ٹائٹینیم کی سطح پر بنتے ہیں۔ تناؤ کا تناؤ ہائیڈروجن کو ویلڈ ٹو پر زیادہ سے زیادہ سہ رخی تناؤ کی پوزیشن کی طرف کھینچتا ہے جہاں ہائیڈرائڈز تیز ہوتے ہیں اور دراڑیں شروع ہوتی ہیں۔ لوئر ایس سی ایف ہائیڈروجن جمع کرنے کی قوت کو کم کرتا ہے۔
ویلڈ پیر کی حالت کے ایک فنکشن کے طور پر تھکاوٹ کی زندگی، مقداری
گریڈ 2 ٹائٹینیم ویلڈ جوائنٹس کی تھکاوٹ زندگی بھر کیتھوڈک تحفظ کے ساتھ 90 ڈگری سمندری پانی میں کنٹرول شدہ سائیکلک لوڈنگ ٹیسٹوں سے حاصل کی گئی ہے -0.85 V بمقابلہ Ag/AgCl۔ ایک تیز نوچ (SCF 4-5) کے ساتھ ویلڈڈ جوائنٹ کے ساتھ-ایک as-کے لیے ویلڈیڈ کی زندگی 10,000-30,000 سائیکلوں کو کریک اسٹارٹ کرنے کے لیے ہے۔ اوسط جیومیٹری (SCF 3-4) کے ساتھ as-welded جوائنٹ کے لیے سائیکل 20,000-50,000 ہیں اور رشتہ دار زندگی 1.5 ہے۔ ہموار جوائنٹ گراؤنڈ (SCF 1.5-2) 50,000-150،000 3.0 میکانکی طور پر پالش شدہ جوائنٹ (SCF 1.2-1.5) کے لیے سائیکل 80,000-200,000 ہیں اور رشتہ دار زندگی 4.0 ہے۔ 1.2 سے کم SCF والے الیکٹرو پولش جوائنٹ کے لیے، سائیکل 150,000-300,000 ہیں اور رشتہ دار زندگی ویلڈیڈ حالت سے 5-7 گنا ہے۔
ایس سی ایف کی حساسیت پر کیتھوڈک پروٹیکشن پوٹینشل کا اثر
پالش کرنے کا فائدہ زیادہ منفی کیتھوڈک تحفظ کی صلاحیت (زیادہ حفاظتی) کے ساتھ بڑھتا ہے۔ جیسا کہ-ویلڈ کی زندگی 100,000-200,000 سائیکل ہے۔ پالش کی زندگی 500,000-1,000,000 سائیکل ہے۔ زندگی کا تناسب -0.80 V بمقابلہ Ag/AgCl پر 5 ہے۔ -0.85 V پر، as-welded کی زندگی 30,000-60,000 سائیکلوں کی ہوتی ہے، پالش کی زندگی 150,000-300,000 سائیکلوں کی ہوتی ہے، اور تناسب اب بھی 5 ہے۔ -0.90 V پر as-welded کی زندگی 10,000-20 سائیکل ہے، 50,000-100,000 سائیکل اور تناسب 5 ہے۔ -0.95 V پر ویلڈیڈ لائف 5,000-10,000 سائیکل ہے، پالش لائف 25,000-50,000 سائیکل ہے اور تناسب 5 ہے۔ 5× مستقل مزاجی کی وجہ سے ذہنی تناؤ میں بہتری آتی ہے۔ مطلق زندگی سے قطع نظر۔
کیتھوڈک پروٹیکشن سروسز کے لیے ویلڈ ٹو ڈریسنگ گائیڈ
نیچے دی گئی جدول 90 ڈگری سمندری پانی کے کیتھوڈک پروٹیکشن سسٹم میں ٹائٹینیم ہیٹر کے لیے ویلڈ ٹو فنشنگ کے لیے سفارشات پیش کرتی ہے جو متوقع سائیکلک زندگی کی ضروریات پر مبنی ہے۔
سروس لائف سے زیادہ متوقع سائیکلز درکار ہیں<10,000 <4 As-Welded (any) 10,000-30,000 1x 10,000-50,000 <3 As-welded (smooth) 20,000-50,000 1.5x 50,000-150,000 <2 Ground smooth 50,000-150,000 3x 150,000-300,000 <1.5 Mechanically polished 80,000-200,000 4x >300,000 <1.2 Electropolished 150,000-300,000 5-7x Engineering Beyond Weld Toe Finishing
تھکاوٹ کی مزاحمت SCF سے آزاد ٹائٹینیم گریڈ سے متاثر ہوتی ہے۔ گریڈ 7 اسی طرح SCF کے لیے حساس ہے لیکن پیلیڈیم افزودگی کی وجہ سے اس میں اندرونی تھکاوٹ کی طاقت زیادہ ہے۔ دیے گئے بوجھ کے لیے برائے نام تناؤ دیوار کی موٹائی پر منحصر ہوتا ہے۔ 2.0 ملی میٹر کی دیوار اسی موڑنے والے لمحے کے لئے 1.0 ملی میٹر کی دیوار سے کم دباؤ دیتی ہے۔ ویلڈ کمک کی شکل پر غور کیا جانا چاہئے. ایک ہموار منتقلی (رداس > 3 ملی میٹر) صرف پیسنے سے زیادہ SCF کو کم کرتی ہے۔ 30 منٹ کے لیے 540 ڈگری پر ویلڈ تناؤ سے نجات کے بعد 60-80٪ تک تناؤ کو کم کرتا ہے اور تھکاوٹ کی زندگی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔ کیتھوڈک تحفظ کی صلاحیت کو -0.80 سے -0.85 V پر ایڈجسٹ کیا جانا چاہئے لیکن ہائیڈروجن ارتقاء کو کم کرنے کے لئے زیادہ منفی نہیں ہونا چاہئے۔
ایک باخبر تفصیلات لکھنا
Specify electropolish all weld toes to a stress concentration factor less than 1.2 for titanium immersion heater in 90°C seawater cathodic protection service. Require profilometer readings to verify that the weld toe radius is more than 3 mm. For existing heaters with as-welded joints, include a stress-relief anneal and grind the weld toes smooth. During operation, examine the weld area annually using dye penetrant and regrind and repolish if cracks are found. Polishing the titanium heater welds reduces the stress concentration factor from >3 سے<1.2 and increases the fatigue life by a factor of 5 in cathodically protected seawater.
