Beizen und Passivieren von Schweißnähten an Edelstahlrohren – Teil 2

Ziehe 75 ab,rostfreie StähleLaut Tong Qiang et al. müssen Schweißnähte an Edelstahlrohrleitungen einer Säurebehandlung und Passivierung unterzogen werden; siehe Tabelle 2. Tabelle 3 enthält relevante Angaben zu passivierbaren Edelstahllegierungen, darunter die Zusammensetzung (Volumenanteil), die Behandlungstemperatur (°C) sowie die Dauer (Minuten). Serien 200, 300 und 400, ausscheidungsgehärtete Wärmebehandlungslegierungen, martensitische Legierungen (mit Ausnahme von zerspanungsfreundlichen Legierungen): Behandlung mit H₂SO₄ bei 66–82 °C für 5–45 Minuten. Serien 200 und 300; Serie 400 mit Cr-Gehalt ≥ 16 %: %, ausscheidungsgehärtete wärmebehandelte Legierungen (außer zerspanungsfreundliche Legierungen), mit HNO₃, 15%–25%, zusätzlich HF, 1%–8%, bei Temperaturen von 21–60 °C, Dauer 5–30 Minuten. Alle zerspanungsfreundlichen Legierungen sowie die 400er-Serie mit einem Cr-Gehalt < 161 TP3T: mit HNO₃, 101 TP3T–151 TP3T, zusätzlich HF, 0,51 TP3T–1,51 TP3T, bei einer Temperatur von 21–60 °C, Dauer 5–30 Minuten. Das in der Meerestechnik häufig verwendete Rohrmaterial ist Edelstahl 304. Die gemäß diesem Mischungsverhältnis hergestellte Beizpaste besteht aus einer Mischung aus Salpetersäure und Flusssäure, wobei das konkrete Verhältnis wie folgt lautet: Salpetersäure 15%~25%, 11–81 % Fluorwasserstoffsäure, 10–40 % Wasser und 30–65 % Gelbindemittel. 3. Vor dem Beizen müssen alle Verunreinigungen gründlich von der Oberfläche entfernt werden. Anschließend wird die Beizpaste mit einem Pinsel in einer Schichtdicke von 2 bis 3 mm auf die Oberfläche aufgetragen. Danach werden die umliegenden Rohrleitungen mit Plastikfolie umwickelt, um ein Verspritzen der Chemikalien zu verhindern. Im Gegensatz zum Tauchbeizen darf das Beizen von Schweißnähten nur bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Bei unzureichender Temperatur kann die Beizezeit verlängert werden, um dies auszugleichen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass nicht zu lange gebeizt wird, um Korrosion an den Schweißnähten und den Rohrleitungen selbst zu vermeiden. Gemäß Tabelle 2 beträgt die Beizzeit bei Raumtemperatur 30 Minuten; im Winter im Norden, wo die Temperaturen relativ niedrig sind, kann die Beizzeit auf 1 Stunde verlängert werden. 3. Bei der Reinigung und Spülung müssen zunächst die Rückstände der Beizpaste mit einem Tuch entfernt werden. Anschließend ist mit Ca(OH)₂ oder Na₂CO₃ zu spülen, bis der pH-Wert der Oberfläche ≥ 7 beträgt. Danach ist die Rohrleitung wiederholt mit Hochdruckwasser zu spülen, bis der pH-Wert der Werkstückoberfläche neutral ist. 4. Passivierung: Bei der Passivierung wird die Oberfläche des Edelstahls mit einer bestimmten Lösung behandelt, um eine korrosionsbeständige Passivschicht zu bilden und Metallverunreinigungen wie Eisen von der Oberfläche zu entfernen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verbessert wird. Nach dem Beizen sollte Edelstahl einer Passivierungsbehandlung unterzogen werden. Ähnlich wie beim Beizen erfolgt die Passivierung von Edelstahlschweißnähten durch Auftragen einer Passivierpaste; die jeweiligen Parameter sind in Tabelle 3 aufgeführt. In den Serien 200 und 300 haben die Legierungen spezifische Zusammensetzungen (nach Volumenanteil), die Behandlungstemperatur liegt im Bereich von (°C) und die Dauer beträgt (Minuten); In der Serie 400 werden ausscheidungsgehärtete Legierungen (mit Ausnahme von zerspanungsfreundlichen Legierungen) mit einem Cr-Gehalt von ≥16 % (TP3T) mit HNO₃ (20%–50%) behandelt, bei einer Temperatur von 49–71 °C und einer Dauer von 10–30 Minuten; sowie bei einer Behandlungstemperatur von 21–38 °C und einer Dauer von 30–60 Minuten; In der Serie 400 werden für martensitische und ausscheidungsgehärtete Legierungen mit einem Cr-Gehalt < 16% (mit Ausnahme von zerspanungsfreundlichen Legierungen) HNO₃ 20%-50% verwendet, bei einer Behandlungstemperatur von 43–54 °C Dauer 20–30, alternativ Behandlungstemperatur 21–38 °C, Dauer 30–60; Bei den zerspanungsfreundlichen Legierungen der Serien 200, 300 und 400 ist das Behandlungsmedium HNO₃ 20%-50%, dem zusätzlich Na₂Cr₂O₇•2H₂O in einer Massenkonzentration von 2%-6% zugesetzt wird, Behandlungstemperatur 21–49 °C, Dauer 25–40 Minuten; spezielle leicht zerspanbare Legierungen der Serie 400 mit einem Mn-Gehalt von mehr als 1,25 % oder einem S-Gehalt von mehr als 0,41 %; Behandlungsmedium ist HNO₃ 40%–60%, mit einem Massenanteil von 21 %–61 % Na₂Cr₂O₇·2H₂O, Behandlungstemperatur 49–71 °C, Dauer 20–30 Minuten; Für den in der Meerestechnik häufig verwendeten Edelstahl 304 wird als Passivierpaste eine Salpetersäurelösung im Bereich von 20% bis 50% verwendet. Da es vor Ort schwierig ist, höhere Temperaturen zu erreichen, kann die Passivierungsanforderung für Edelstahl nur durch eine Verlängerung der Passivierungszeit erfüllt werden. Nach dem Auftragen der Passivierpaste bei Raumtemperatur muss diese 1 Stunde einwirken; im Winter verlängert sich die Einwirkzeit auf 2 Stunden. Nach Abschluss der Reinigung und Passivierung werden die Rückstände der Passivierpaste mit einem Tuch abgewischt. Um spätere Korrosion durch Passivierflüssigkeitsrückstände auf der Edelstahloberfläche zu vermeiden, sollte die Oberfläche nach der Passivierung bei Raumtemperatur 1 Minute lang in einer 30–50 g/l Natriumcarbonatlösung neutralisiert werden. Die gebeizten und passivierten Stellen sind mehrmals gründlich mit warmem Wasser abzuspülen und nach dem Spülen vollständig zu trocknen. Für die Beiz- und Passivierungsbehandlung von Schweißnähten an Edelstahlrohrleitungen im Meerestechnikbereich wird in der Regel diese Methode angewendet, d. h. das Auftragen von Beiz- und Passivierpaste auf die Oberfläche der Schweißnaht. Vor dem Beizen müssen die Schweißnaht und deren Umgebung unbedingt gereinigt werden, um Fett, Schmutz, Sandkörner und ähnliche Substanzen zu entfernen. Beim Beizen wird eine Mischsäurelösung aus Salpetersäure und Flusssäure verwendet, um die Oxidschicht aufzulösen. Nach Abschluss des Beizvorgangs wird die Schweißnaht mit einer Salpetersäurelösung passiviert. Abschließend muss der gebeizte und passivierte Bereich gründlich gereinigt und getrocknet werden. (Fortsetzung auf Seite 82)