316 ステンレス鋼の加熱管は、工業用加熱機器のさまざまな設置レイアウトに適応するために冷間曲げ成形を受けることがよくあります。曲げ加工では、不当な加工パラメータにより、パイプ壁の内側と外側の円弧面に小さな微小な亀裂が生じます。-これらの微小欠陥は、従来の目視検査では検出が困難ですが、塩化物が豊富で酸性で湿気の多い腐食環境では、孔食や隙間腐食の優先的な開始点として機能します。-腐食性媒体が微小亀裂に侵入すると、亀裂内部の不動態皮膜は自己修復を完了できなくなり、局所的な電気化学的腐食が発生し、徐々に拡大して貫通漏れ欠陥が発生します。-多くのメーカーは、表面の微小欠陥の制御を無視して、曲げ後の寸法精度のみに重点を置いており、その結果、曲げられた加熱管の耐食寿命が急激に低下します。-したがって、微小亀裂欠陥を排除し、316 ステンレス鋼加熱管本来の耐食性を維持するには、曲げ成形プロセスの系統的な最適化が不可欠です。
曲げ加工中に発生する微小亀裂は主に、過剰な曲げ変形、滑らかでない金型接触面、不当なブランク保持力という 3 つの不適切なプロセス設定によって発生します。曲げ半径が小さすぎると、ステンレス鋼管の外側円弧に過剰な引張応力がかかり、材料の塑性限界を超えて粒内微小亀裂が発生します。-。一方、傷や溶接バリのある粗い金型は、成形中にチューブの表面を圧迫して傷をつけ、外壁に小さな線状の微小亀裂を埋め込んでしまいます。-さらに、ブランク保持力が不十分な場合、曲げ加工中にチューブブランクの局所的な滑りが発生し、不均一な応力分布と部分的な位置での歪みの集中が発生し、隠れたマイクロクラックの発生がさらに促進されます。-。これらの微細な欠陥は、形成後は自然不動態皮膜によって完全に覆われますが、腐食性の作業条件にさらされると急速に腐食チャネルに発展します。
この研究では、曲げパラメータの設定、金型の表面処理、成形補助技術に至るまで、曲げ成形プロセスの多次元最適化スキームを提案します。{0}まず、最小安全曲げ半径が標準化されています。従来の 316 シームレスステンレス鋼加熱管の場合、曲げ半径は管の外径の 3 倍以上である必要があります。これにより、外側アーク表面の引張応力が効果的に分散され、過度の変形によって引き起こされる引張微小亀裂が回避されます。次に、すべての曲げ金型は表面のバリや傷を除去するために研磨および不動態化処理され、成形中の摩擦押出による損傷を軽減するために、金型とチューブ本体の間の接触面に耐高温潤滑剤が均一に塗布されます。{6}}第三に、一定のブランク保持力を採用することで、曲げ部の応力伝達を均一にし、局所的な応力集中や滑り変形を防止します。
曲げ後の残留表面微小欠陥をさらに除去するために、曲げ後の表面仕上げと活性化不動態化手順が追加されます。-微細研磨により、曲げ領域の小さな押し出し傷や潜在的な微小亀裂が除去されます。その後、酸洗い活性化と再不動態化処理が行われ、曲げ表面に連続的で緻密なクロムに富んだ不動態皮膜が再構築されます。-このプロセスにより、機械的成形では完全には除去できない微小欠陥が密閉され、チューブ表面の完全な耐腐食バリアが復元されます。-
加速塩水噴霧試験の結果は、最適化された曲げプロセスで加工された加熱管は、1100 時間の繰り返し腐食試験の後でも曲げ領域に腐食ピットがないことを示しています。対照的に、小さな半径で曲げられた製品と研磨されていない金型では、わずか 550 時間で曲げ位置に明らかな局部的な孔食が発生します。現場での応用データによると、プロセスの最適化により、曲がった加熱管の腐食故障率が 72% 減少します。要約すると、標準化された曲げパラメータ制御、高精度の金型処理、および曲げ後の不動態化により、316 ステンレス鋼加熱管の微小亀裂欠陥を効果的に回避し、隠れた腐食開始点を排除し、さまざまな過酷な産業環境における曲げ加熱装置の長期安定した耐食性能を保証できます。{{10}{11}}
