Кинетика коррозионно-механического разрушения паяных узлов теплообменной аппаратуры из медных сплавов

• Автор: Петерайтис, Сергей Ханцасович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 144 c. : ил

1. ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТЕПЛООШЕННОЙ АППАРАТУРЫ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)
1.1. Анализ условий работы теплообменной аппаратуры
1.2. Коррозионная стойкость теплообменной аппаратуры
1.3. Прогнозирование коррозионной стойкости металлов
1.4. Цели и задачи исследования
2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПАЯНЫХ УЗЛОВ ТЕПЛООШЕННОЙ АППАРАТУРЫ
2.1. Обоснование-и выбор контролируемых показателей коррозионной стойкости паяных узлов
2.2. Методы оценки склонности к коррозионному разрушению паяных соединений и узлов
2.2.1. Выбор агрессивной среды для испытаний
2.2.2. Выбор геометрических размеров и формы образцов
2.2.3. Потенциостатические исследования паяных узлов
2.2.4. Коррозионно-механические испытания паяных узлов
2.3. Разработка методов испытаний паяных узлов в потоке
агрессивной среды
2.3.1. Выбор испытательного оборудования
2.3.2. Электрохимические методы исследования паяных
узлов в потоке агрессивной среды
В ы в о д ы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ ПАЯНЫХ УЗЛОВ ТЕПЛООШЕННОЙ АППАРАТУРЫ
- 3 -
3.1. Оценка склонности к коррозионному разрушению паяных соединений и узлов, выполненных различными припоями
3.2. Оценка влияния эксплуатационных факторов на коррозионную стойкость паяных узлов
3.3. Исследование кинетики коррозионного разрушения паяных узлов в условиях эксплуатации
В н в о д н
4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПАЯНЫХ УЗЛОВ
ТЕПЛООЕМЕННОй АППАРАТУРЫ
4.1. Математическое описание процессов коррозии паяных узлов
4.2. Определение области предельного состояния паяных узлов
4.3. Прогнозирование среднего срока службы паяных
узлов
Вы в од ы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Распечатка с ЭВМ расчета скорости коррозии паяных узлов из сплава М3
2. Распечатка с ЭШ расчета скорости коррозии паяных узлов из сплава МНШМцЗО-1
3. Акт внедрения
- 4 -
В последние годы в нефтехимической, машиностроительной, судостроительной, электротехнической и других отраслях промышленности непрерывно растет объем производства паяных конструкций. Наиболее широко пайка применяется при изготовлении теплообменной аппаратуры из меди и ее сплавов, предназначенной для длительной работы в условиях воздействия агрессивных сред, механического нагружения, тепловых нагрузок и других эксплуатационных факторов. Этим определяются высокие требования к качеству и надежности паяных узлов. Проектирование, изготовление и эксплуатация таких сложных систем как теплообменная аппаратура невозможна без решения задач,связанных с оценкой коррозионной стойкости и прогнозированием интенсивности разрушения отдельных элементов и узлов.
Благодаря работам, проведенным под руководством Стеклова О.И. [1,2], и другими исследователями [3,4,5,6,7,8,9,10], установлено влияние конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов на коррозионную стойкость паяных соединений и узлов. Однако использование полученных результатов для прогнозирования скорости коррозии паяных узлов весьма сложно, так как исследования проводились или на модельных образцах, или база испытаний недостаточна для изучения кинетики коррозионного разрушения. В связи с этим все вопросы, связанные с экспериментальной оценкой долговечности, срока службы теплообменной аппаратуры решаются путем длительных, дорогостоящих стендовых испытаний. Разработанные Цикерманом Л.Я. [II, 12,13] и другими исследователями [14,15,16,17,18] математические модели для прогнозирования коррозионной стойкости материалов не учитывают особенностей коррозии паяных соединений и узлов. Поэтому в настоящее время актуальной является задача разработки ме-
- 50 -
Нагружающая система установки состоит из кривошипного механизма, редуктора и электродвигателя переменного тока. Наличие сменных шестерен в редукторе позволяло осуществлять нагружение образцов с частотой 5...50 цикл/мин. Специальная конструкция подвижных захватов образца позволяла изменять величину задаваемой нагрузки. Конструкция установки давала возможность испытывать сразу два образца, а подвижные опоры определять коррозионно-усталостную прочность определенных зон паяного соединения. В данной работе изучалась только галтельная область образца. Регистрация электродного потенциала образцов в процессе повторного циклического нагружения производилась измерительным блоком, состоящим из цифрового вольтамперметра ВК2-20 и двухканального самопишущего потенциометра Н-338 на различной базе испытаний. Электрод сравнения - хлорсеребряннй. Ячейка выполнена из инертного материала - капрона. Напряжения, возникающие в опасных сечениях образцов определялись расчетным путем. База коррозионно-усталостных испытаний составляла 1*105 циклов.
Для определения экспериментальных характеристик испытывали серии из 4-х идентичных образцов (для каждого заданного напряжения). Получаемые экспериментальные кривые электродный потенциал-- число циклов нагружения позволяют определить зону работоспособности паяных соединений.
2.3. Разработка методов испытаний паяных узлов в потоке агрессивной среды
2.3.1. Выбор испытательного оборудования
Для исследования коррозионных процессов, протекающих в потоках агрессивных сред, применяются различного типа установки, ко-