焊接板式换热器应力腐蚀是在板片残余应力、外力和腐蚀环境的联合作用下产生的破裂,这种破裂是在板片几乎不发生任何变形的情况下,迅速而且突然发生。因此,应力腐蚀是危害最大的腐蚀形态之一。工程上常用的奥氏体不锈钢、铜合金、钛合金、高强度钢和高强度铝合金等材料,对应力腐蚀都很敏感。这些材料即使在腐蚀性不太严重的环境中,如含有少量Ｃｌ-的水、潮湿大气及蒸馏水中,也会引起应力腐蚀。在焊接板式换热器中,由于板片与板片之间、板片束与连接板、连接板与管侧端板、端板与壳体、折流板与板束、管侧端板与板侧端板等结构都需要焊接,因此焊接板式换热器在制造过程当中会存在很大的残余应力,这为产生应力腐蚀提供了条件。

 焊接板式换热器防腐蚀措施

1、合理的工艺设计

为避免残留液和沉积物的滞留,焊接时尽量采用双面对接焊和连续焊,避免搭接焊和点焊。由于板片很薄,焊接熔化后添补焊丝少,易造成焊缝成型差,因而在焊接工艺中应100%填补焊丝,以保证焊缝成型良好。

2、降低介质的侵蚀性

介质对不同的腐蚀体系有不同的影响,如奥氏体不锈钢在中性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀,但是只要介质中氧的质量浓度低于1.3ｍｇ/ｍ3就不会发生应力腐蚀。因此,可以通过除去介质中的溶解氧和氧化剂以控制应力腐蚀。降低介质中Ｃｌ-的质量浓度、严格控制介质中硫的质量浓度也是控制应力腐蚀的有效措施。

3、电化学保护法

应力腐蚀断裂是应力作用下的阳极溶解过程。因此,可以采用电化学保护的方法控制。金属或合金发生应力腐蚀断裂与电位有关,有些体系存在一个临界破裂电位,高于此值会产生腐蚀断裂。更多的体系有一定的敏感电位范围,这个电位范围通常处于钝化活化区,通过电化学极化的方法可以使金属的电位离开这个敏感的电位范围。电化学保护方法不但可以防止应力腐蚀断裂,而且在保护参数选用得当的条件下即使产生了裂纹仍可使其停止扩展。采用牺牲阳极保护或表面喷涂耐蚀金属的方法,有时也能收到良好的效果。

4、减小残余应力

根据实际经验,引起应力腐蚀破裂的应力主要是残余应力,而残余应力主要是由冷加工以及焊接引起的内应力所构成。对冷加工件和焊接件进行热处理,有助于消除残余应力,从而也有助于防止应力腐蚀的产生。因此,焊接操作必须严格遵守有关焊接规程。热处理时对温度的控制要适当,避免因热处理产生残余应力。但采用热处理消除残余应力的方法不仅费用较高,而且还有一些不足,如产生变形、碳化物沿晶界析出、形成氧化皮以及内应力的消除程度等。所以,在焊接板式换热器的制造过程中,应根据实际情况全面考虑,以决定是否采取消应力退火热处理消除残余应力。也可采用其他消除残余应力的方法,如水压试验、振动时效、喷丸处理及锤击等。