Paslanmaz çelik kartuş ısıtıcıların-uzun süreli kullanımı sıklıkla korozyona ve kaynak dikişlerinde sızıntılara neden olur ve bu da ekipmanın ömrünü ve güvenliğini önemli ölçüde azaltır. Bu sorunun ana nedenleri malzeme-ilişkilidir; burada paslanmaz çelikteki krom, kaynak sırasında karbonla reaksiyona girerek krom karbürler oluşturur ve bunun sonucunda, kaynağın yakınında korozyon direncini azaltan "krom-tükenmiş bölgeler" oluşur; yüksek kaynak sıcaklıklarının mikro yapıyı değiştirdiği ve östenitik paslanmaz çelikte sigma fazını çökeltebildiği veya martensitik türlerde sertleşmeye neden olabileceği, her ikisinin de korozyon direncini azalttığı ısıdan-etkilenen bölge (HAZ) etkileri; stresli korozyon çatlamasını (SCC) hızlandıran kaynaktan kaynaklanan artık gerilimler; yerel saldırıyı hızlandıran mikro-hücreler oluşturan gözenekler veya kalıntılar gibi kusurlar nedeniyle elektrokimyasal korozyon; ve tercihen kaynaklı alanları aşındıran sülfitler veya klorür iyonları gibi aşındırıcı elementler içeren çevresel ortamlar.
Korozyonu ve sızıntıları durdurmak için en önemli kaynak prosedürlerinden biri inert gaz korumalı kaynaktır (TIG/MIG). Paslanmaz çelik kartuş ısıtıcılarında Metal İnert Gaz (MIG) veya Tungsten İnert Gaz (TIG) kullanılabilir. Ar+ ve yüksek-saflıkta argon (%99,99'dan büyük veya eşit) içeren koruyucu gaz tavsiye edilir. Kalın duvarlı tüpler için harmanlanır ve kaliteyi artırmak amacıyla önemli uygulamalar için %1-2 hidrojen eklenir. Özel ekipman veya yerel argon dolgusu kullanıldığında, arka tarafın korunması oksidasyonun önlenmesi açısından çok önemlidir. Aşağıdaki proses parametreleri optimize edilmelidir: 3–10 cm/dak kaynak hızı, 10–16 V voltaj, 60–150 A akım (tüp çapına bağlı olarak) ve ısı girdisini azaltmak için düşük akım ve yüksek hız kullanımı.
Seri üretim için ideal, hassas, tekrarlanabilir parametrelere sahip yüksek otomasyon; dolgu maddesine gerek yoktur, farklı metallerden kaynaklanan galvanik korozyonu önler; düşük HAZ (geleneksel yöntemlerin yalnızca 1/3-1/5'i), krom tükenmesini önemli ölçüde azaltır; ve aşındırıcı ortama maruz kalmayı en aza indiren dar, derin kaynaklar için yüksek derinlik-genişlik oranı, hassas kartuş ısıtıcı bağlantıları için lazer kaynağının faydalarından bazılarıdır.
Simetrik veya parçalı geri adımlama gibi kaynak sekansları artık gerilimleri azaltır; kritik bileşenler için kaynak sonrası işlemler arasında çözelti tavlaması (1050-1100 derece hızlı söndürme) veya stabilizasyon (850-930 derece tutma) yer alır; tanecikler arası korozyona duyarlı aralıkları (450-850 derece) önlemek amacıyla çok katmanlı kaynaklar için pasolar arası sıcaklıklar 150 derecenin altındadır; ve aşırı ısınmayı önlemek için ısı girişi sınırlaması 5-15 kJ/cm'dir.
Kalite kontrol prosedürlerini desteklemenin ilk adımı, oksitleri çıkarmak için paslanmaz çeliğin fırçalanmasını ve yağları çıkarmak için yüzeyin aseton veya diğer özel kimyasallarla temizlenmesini içeren malzeme ön işlemidir. 60-80 derece açılı ve 0,5-1 mm küt kenarlı U- veya V-şekilli oluk tasarımları önerilir. Kaynak sırasında doğrudan iş parçaları üzerinde ark oluşmasını önlemek için açma/kapama sekmelerini kullanın; kaynağın sürekli olduğundan emin olun, kesintiye uğrarsa yavaşça soğumaya bırakın; ve pasolar arası temizlik için paslanmaz çelik fırçalar kullanın. Kaynak sonrası prosedürler arasında nitrik-hidroflorik kombinasyonlarla asitle temizleme ve nitrik pasifleştirme; korozyon direncini daha da artırmak için elektrolitik parlatma; ve kalan gerilimi azaltmak için titreşimle yaşlandırma, bilyalı dövme veya ısıl işlem.
00Cr17Ni14Mo2 gibi ultra-düşük karbonlu kalitelerin kullanılması, ER316L gibi molibden-içeren dolgu maddeleri ve gerekli çözelti işlemi artı dekapaj-pasifleştirme gibi yüksek-klorür ayarları, belirli koşullar için yapılan değişikliklerdir. Füzyon eksikliğini önlemek için-tam nüfuzlu kök kaynağı; tüm-pozisyon prosedürleri; ve yüksek sıcaklıklarda ve yüksek basınçlarda gelişmiş performans için ERNiCrMo-3 gibi nikel-bazlı dolgu maddeleri. Alternatif yükler altında kesintisiz geçişler için kaynak takviyesini 0,5–1,5 mm'ye kadar kontrol edin; kırılma direnci için düşük hidrojenli dolguları 100-150 dereceye kadar önceden ısıtın.
Kalite denetimi ve değerlendirme teknikleri arasında,-tahribatsız testler (yüzey kusurları için PT, iç kusurlar için RT veya UT ve vakum bileşenleri için helyum kütle spektrometrisi); korozyon testleri (sigma fazı için %10 oksalik asit aşındırma, tanecikler arası duyarlılık için %65 nitrik asit kaynaması ve genel direnç için tuz spreyi); mekanik testler (HAZ kontrolü için mikro sertlik, plastisite için bükülme ve çalışma basıncının 1,5 katı hidrostatik).
Sonuç olarak paslanmaz çelik kartuşlu ısıtıcılarda kaynaklarda korozyon ve sızıntının durdurulması için metodik bir kaynak tekniğinin kullanılması gerekmektedir. Lazer, yüksek talep- durumlarında iyi çalışır, sıkı kontrollere sahip TIG/MIG ise daha uygun maliyetlidir. Teknik ne olursa olsun, ısı girdisinin, korumanın ve kaynak-sonrası işlemlerin kontrol edilmesi önemlidir. Bağlantı noktalarının uzun-vadeli korozyon direncini garanti etmek için parametreleri çalışma koşullarına göre ayarlayın ve güvenilir denetim prosedürleri oluşturun.
