316 हीटर शीथ सतह पर अधिकतम स्वीकार्य अवशिष्ट सोल्डर फ्लक्स (क्लोराइड - आधारित) संदूषण स्थापना से पहले आर्द्र परिवेश भंडारण में पिटिंग शुरू करता है

अपर्याप्त पोस्ट से छिपा हुआ पूर्व {{0}सेवा संक्षारण जोखिम {{1}विनिर्माण सफाई

Residual chloride-based solder flux from electrical connection brazing or from contamination during adjacent soldering operations is a severe pitting risk for 316 stainless steel sheathed electric heating tubes stored in warehouse or field conditions prior to installation, particularly in humid environments (relative humidity >60-70%). Fluxes of zinc chloride (ZnCl₂), ammonium chloride (NH₄Cl) or other chloride salts are deliquescent, i.e. they collect moisture from the air and generate concentrated chloride solutions on the sheath surface. Even minuscule flux residues (1-10µg/cm2, almost invisible) can lead to chloride concentrations of 10,000-100,000 ppm at the metal-flux interface, enough to induce pitting on 316 at ambient temperature within weeks to months. The critical flux residue density for pitting initiation is ~0.5-1.0 µg Cl⁻ per cm² at 25°C and 65% RH. Pitting initiates within 30-90 days at >5-10 माइक्रोग्राम सीएल- /सेमी2. 316 शीथों के पूर्व-सेवा भंडारण में, अवशिष्ट क्लोराइड प्रवाह घनत्व, आर्द्रता और पिटिंग शुरू होने के लिए आवश्यक समय के बीच संबंध इस लेख में निर्धारित किया गया है।

डिलिकेसेंट द्वारा प्रेरित वायुमंडलीय पिटिंग का तंत्र

क्लोराइड आधारित सोल्डर फ्लक्स हीड्रोस्कोपिक हैं। यदि सापेक्ष आर्द्रता दिए गए नमक के विलेयता बिंदु (ZnCl 2 के लिए लगभग 10% RH और NH 4Cl के लिए लगभग 77{6}}80% RH) से अधिक है, तो फ्लक्स वातावरण से नमी को अवशोषित करता है और धातु की सतह पर केंद्रित क्लोराइड इलेक्ट्रोलाइट की एक पतली फिल्म बनती है। धातु के फ्लक्स संपर्क पर, क्लोराइड सांद्रता 30-50 wt% (300,000-500,000 पीपीएम सीएल⁻) तक पहुंच सकती है, जो परिवेश के तापमान पर भी 316 के लिए पिटिंग सीमा से काफी ऊपर है। इलेक्ट्रोलाइट परत पतली और ऑक्सीजन से भरपूर होती है जो गड्ढे के लिए अनुकूलतम परिस्थितियाँ पैदा करती है। एक बार गड्ढा शुरू होने के बाद, संक्षारण कोशिका आत्मनिर्भर होती है और गड्ढा 6-12 महीनों में 1.5 मिमी की दीवार में प्रवेश कर सकता है, भले ही हीटर कभी भी सक्रिय न हुआ हो।

अवशिष्ट क्लोराइड फ्लक्स और पिटिंग समय के बीच संबंध का निर्धारण

क्लोराइड फ्लक्स के नियंत्रित जमाव (NaCl समतुल्य, मिश्रित क्लोराइड लवण का अनुकरण) के साथ 316 स्टेनलेस स्टील कूपन के नियंत्रित आर्द्रता कक्ष परीक्षण (25 डिग्री, 65% आरएच) से निम्नलिखित पिटिंग दीक्षा और प्रसार समय प्राप्त हुआ।

Residual Chloride on Surface (µg Cl-/cm2) Equivalent Flux Residue Visibility Time to Pit Initiation at 65% RH, 25°C (days)Pit Depth after 180 days (µm) Time to Perforation (1.5 mm wall) (hours) at 65% RHRecommended Max Storage >6 महीने<0.1 Undetectable >365 (कोई गड्ढा नहीं)<5 >10 वर्ष हाँ 0.1-0.5 ट्रेस (अदृश्य) 180-365 5-15 5-10 वर्ष हाँ
0.5-1.0 बहुत हल्का (यूवी के नीचे देखें) 90-180 15-40 2-5 वर्ष स्वीकार्य
1.0-2.0 प्रकाश (दृश्यमान चमक) 60-90 40-80 1-2 वर्ष सीमांत
2.0-5.0 मध्यम (रंग बदलना) 30-60 80-150 6-12 महीने सलाह नहीं दी जाती
5.0-10.0 भारी (सफेद जमा) 15-30 150-250 3-6 महीने उपयुक्त नहीं
10-20 क्रस्ट (बहुत भारी) 7-15 250-400 2-3 महीने अस्वीकार्य20 मोटी क्रस्ट<7 >400 <2 months Not suitable
क्लोराइड प्रेरित पिटिंग की दर पर सापेक्ष आर्द्रता का प्रभाव

बढ़ती सापेक्ष आर्द्रता के साथ गड्ढों के शुरू होने का समय तेजी से घटता जाता है। 2 μg सीएल -/सेमी2 के अवशिष्ट क्लोराइड घनत्व के लिए निरंतर 25 डिग्री पर आरएच का प्रभाव निम्नलिखित तालिका में दिखाया गया है।

इलेक्ट्रोलाइट परत की मोटाई (लगभग μm) गड्ढे शुरू होने का समय (दिन) सापेक्ष आर्द्रता (%) छिद्रण का समय (मो.) भंडारण अनुशंसाएँ<40 No liquid (salt remains dry) >365 (no pitting) >10 वर्ष सुरक्षित 40-50 0.1-0.5 180-300 3-5 वर्ष सुरक्षित 50-60 0.5-1.0 90-180 2-3 वर्ष मॉनिटर 60-70 1-2 60-90 1-2 वर्ष डेसिकैंट का सुझाव दिया गया 70-80 2-5 30-60 6-12 महीने डेसिकैंट आवश्यक
80-90 5-10 15-30 3-6 months Unacceptable >90 >10 <15 <3 months Not acceptable
हीटर निर्माण सोल्डर फ्लक्स संदूषण स्रोत

सामान्य विनिर्माण गतिविधियाँ जो 316 शीथों पर क्लोराइड आधारित फ्लक्स जमा छोड़ती हैं:

टर्मिनल ब्रेज़िंग: जब विद्युत कनेक्शन टर्मिनलों को हीटर शीथ (या लीड तारों) से ब्रेज़ किया जाता है, तो क्लोराइड आधारित फ्लक्स (उदाहरण के लिए, हैंडी फ्लक्स टाइप 2, जिसमें ZnCl 2 और NH 4 सीएल शामिल होते हैं) आमतौर पर नियोजित होते हैं। टांकने के बाद अनुचित तरीके से साफ किए जाने पर फ्लक्स के अवशेष आसन्न म्यान सतहों पर रह जाते हैं।

आसन्न सोल्डरिंग: असेंबल किए गए उपकरणों में हीटरों में आसन्न तांबे की ट्यूब या फ्लक्स कोर सोल्डर के साथ सोल्डर किए गए विद्युत कनेक्शन हो सकते हैं। फ्लक्स के छींटे या वाष्प हीटर के आवरण पर एकत्रित हो सकते हैं।

संदूषण से निपटना: ऑपरेटर जो फ्लक्स {{0}लेपित घटकों को संभालते हैं, फिर स्टेनलेस स्टील शीथ से संपर्क करते हैं और अदृश्य क्लोराइड अवशेषों को स्थानांतरित करते हैं।

विभिन्न भंडारण परिस्थितियों के लिए अधिकतम अनुमेय फ्लक्स अवशेष सीमाएँ नीचे दी गई तालिका में दी गई हैं।

भंडारण की स्थिति अधिकतम भंडारण अवधि क्लोराइड का अधिकतम स्वीकार्य अवशेष (माइक्रोग्राम सीएल - / सेमी 2) आवश्यक पोस्ट - ब्रेज़िंग सफाई विधि
जलवायु नियंत्रित भण्डारण (आरएच)<50%) >12 महीने 5.0 दृश्य निरीक्षण और विलायक पोंछना
परिवेशी गोदाम (आरएच 50-70%) 2.0 विआयनीकृत पानी में धोएं + 6-12 महीने सुखाएं
उच्च मौसमी आर्द्रता के साथ परिवेशी गोदाम 3-6 महीने 1.0 अल्ट्रासोनिक सफाई + डीआई कुल्ला
Outdoor or uncontrolled (humidity >70%)कोई भी<0.5 Full passivation + clean checked
Sealed with desiccant >12 महीने 10.0 मानक सफाई ठीक है
पोस्ट-ब्रेज़िंग सतह की सफ़ाई सत्यापन

ब्रेज़्ड टर्मिनलों के साथ 316 शीथों के लिए या किसी सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए, खरीदार को निम्नलिखित स्वच्छता सत्यापन विधियों की सलाह दी जाती है:

ब्रेस्ले पैच विधि (आईएसओ 8502-6) म्यान की सतह पर एक पैच लगाया जाता है, विआयनीकृत पानी इंजेक्ट किया जाता है और क्लोराइड निष्कर्षण का मूल्यांकन करने के लिए चालकता का मूल्यांकन किया जाता है। स्वीकृति:<2 µg Cl⁻/cm² for normal service, <0.5 µg Cl⁻/cm² for high humidity storage.

फेरोक्सिल परीक्षण: पोटेशियम फेरिकैनाइड और सोडियम क्लोराइड का घोल सतह पर डाला जाता है। नीला रंग मुक्त लौह या प्रतिक्रियाशील क्लोराइड को दर्शाता है। स्वीकृति. कोई नीला नहीं.

वाटर ब्रेक टेस्ट धोने के बाद पानी पूरी सतह पर समान रूप से फैल जाना चाहिए और बिखरना नहीं चाहिए। बीडिंग कार्बनिक या फ्लक्स अवशेषों का प्रमाण है।

फ़ील्ड प्री-सर्विस फ़्लक्स-प्रेरित पिटिंग

316 हीटर के लिए जो उपयोग में आने से पहले भंडारण में गड्ढे कर देता है, गड्ढे ब्रेज़्ड टर्मिनलों के करीब होंगे या कहीं फ्लक्स बिखरा हुआ हो सकता है। शेष आवरण बेदाग है लेकिन गड्ढे दागदार स्थान के चारों ओर जमा हो जाते हैं। माइक्रोस्कोप के तहत गड्ढे का केंद्र बचे हुए सफेद या भूरे क्रिस्टलीय फ्लक्स लवण को प्रदर्शित कर सकता है। गड्ढे के अवशेषों का ईडीएस क्लोरीन (सीएल) और जिंक (जेडएन) या अन्य फ्लक्स घटकों की उपस्थिति दिखाएगा। निर्माता की सफाई प्रक्रिया में ऐसे दोषों का ऑडिट किया जाना चाहिए। रिप्लेसमेंट हीटरों को ब्रेज़िंग के बाद की सफाई के लिए एक विनिर्देश के साथ ऑर्डर किया जाना चाहिए<1 µg Cl⁻/cm² and confirmation by Bresle patch.

निष्कर्ष: भरोसेमंद भंडारण के लिए चौकी की स्थापना-साफ सफाई

316 stainless steel sheathed heaters stored in humid conditions (RH >60-70%) के अवशिष्ट क्लोराइड - आधारित सोल्डर फ्लक्स घनत्व के साथ 1{7}}2 माइक्रोग्राम सीएल-/सेमी2 से अधिक भंडारण के 30-90 दिनों के भीतर गड्ढा हो जाता है, भंडारण के 6-12 महीनों में म्यान की दीवार के माध्यम से प्रवेश होता है - हीटर के कभी भी काम करने से पहले। ब्रेज़्ड कनेक्शन वाले हीटर निर्दिष्ट करने वाले इंजीनियरों को अधिकतम क्लोराइड अवशेष सीमाओं के साथ पोस्ट-ब्रेज़िंग सफाई विनिर्देश प्रदान करना होगा (उदाहरण के लिए,<1 µg Cl- /cm2 for storage >3 महीने,<0.5 µg Cl- /cm2 for >6 महीने)। नमूना इकाइयों को ब्रेस्ले पैच या फेरोक्सिल परीक्षण द्वारा सत्यापित किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण या दीर्घकालिक भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पूरी तरह से निष्क्रिय शीथ (एएसटीएम ए967 प्रति नाइट्रिक एसिड निष्क्रियता) और डेसिकेंट के साथ सीलबंद बैग में भंडारण के लिए अतिरिक्त सुरक्षा दी जाती है। यहां प्रदान किया गया यह दृष्टिकोण अवशिष्ट क्लोराइड फ्लक्स घनत्व को आर्द्र परिवेश स्थितियों के तहत मापने योग्य पिटिंग प्रारंभ अवधि से जोड़ता है, जिससे खरीदारों को अपर्याप्त पोस्ट {{6} विनिर्माण सफाई से पूर्व सेवा संक्षारण विफलताओं से बचने में सक्षम बनाता है।