Penggunaan jangka panjang-pemanas kartrij keluli tahan karat kerap mengakibatkan kakisan dan kebocoran pada jahitan yang dikimpal, yang mengurangkan jangka hayat dan keselamatan peralatan dengan ketara. Punca utama masalah ini ialah bahan-berkaitan, di mana kromium dalam keluli tahan karat bertindak balas dengan karbon semasa mengimpal untuk membentuk kromium karbida, mengakibatkan "kromium-zon habis" berhampiran dengan kimpalan yang mengurangkan rintangan kakisan; kesan haba-zon terjejas (HAZ), apabila suhu kimpalan yang tinggi mengubah struktur mikro dan mungkin mendakan fasa sigma dalam keluli tahan karat austenit atau menyebabkan pengerasan dalam jenis martensit, yang kedua-duanya mengurangkan rintangan kakisan; tegasan sisa daripada kimpalan yang mempercepatkan keretakan kakisan tegasan (SCC); kakisan elektrokimia kerana kecacatan seperti liang atau kemasukan yang membentuk sel-mikro yang mempercepatkan serangan setempat; dan media persekitaran yang mengandungi unsur menghakis seperti sulfida atau ion klorida yang lebih suka menghakis kawasan yang dikimpal.
Salah satu prosedur kimpalan yang paling penting untuk menghentikan kakisan dan kebocoran ialah kimpalan terlindung gas lengai (TIG/MIG). Pemanas kartrij keluli tahan karat boleh menggunakan Gas Inert Logam (MIG) atau Gas Inert Tungsten (TIG). Gas pelindung dengan Ar+ dan argon-ketulenan tinggi ( Lebih besar daripada atau sama dengan 99.99%) adalah dinasihatkan. Dia mengadun untuk tiub dengan dinding tebal dan menambah 1-2% hidrogen untuk aplikasi penting untuk meningkatkan kualiti. Menggunakan peralatan khusus atau pengisian argon tempatan, perisai bahagian belakang adalah penting untuk mencegah pengoksidaan. Parameter proses berikut harus dioptimumkan: kelajuan kimpalan 3–10 cm/min, voltan 10–16 V, arus 60–150 A (bergantung pada diameter tiub), dan penggunaan arus rendah dan kelajuan pantas untuk mengurangkan input haba.
Automasi tinggi dengan parameter yang tepat dan boleh diulang sesuai untuk pengeluaran besar-besaran; tiada pengisi diperlukan, menghalang kakisan galvanik daripada logam yang berbeza; HAZ rendah (hanya 1/3-1/5 kaedah tradisional), mengurangkan pengurangan kromium dengan ketara; dan nisbah kedalaman-kepada lebar yang tinggi untuk kimpalan yang sempit dan dalam yang meminimumkan pendedahan kepada media menghakis adalah beberapa faedah kimpalan laser untuk sambungan pemanas kartrij ketepatan.
Urutan kimpalan seperti simetri atau berundur bersegmen mengurangkan tegasan baki; pasca-rawatan kimpalan untuk komponen kritikal termasuk penyepuhlindapan larutan (1050-pelindapkejutan pantas 1100 darjah) atau penstabilan (850-pegangan 930 darjah); suhu interpass di bawah 150 darjah untuk kimpalan berbilang lapisan untuk mengelakkan julat sensitif kakisan antara butiran (450-850 darjah ); dan had input haba kepada 5-15 kJ/cm untuk mengelakkan terlalu panas.
Langkah pertama dalam menyokong prosedur kawalan kualiti ialah prarawatan bahan, yang termasuk memberus keluli tahan karat untuk mengeluarkan oksida dan membersihkan permukaan dengan aseton atau bahan kimia pakar lain untuk mengeluarkan minyak. Reka bentuk alur berbentuk U- atau V-dengan sudut 60-80 darjah dan tepi tumpul 0.5-1 mm disyorkan. Gunakan tab run-on dan run off-untuk mengelakkan arka terus pada bahan kerja semasa mengimpal; pastikan kimpalan berterusan, menyejukkan perlahan-lahan jika ia terganggu; dan gunakan berus keluli tahan karat untuk pembersihan interpass. Prosedur selepas kimpalan termasuk penjerukan asid dengan gabungan nitrik-hidrofluorik dan pempasifan nitrik; penggilap elektrolitik untuk meningkatkan lagi rintangan kakisan; dan penuaan getaran, shot peening, atau rawatan haba untuk melegakan tekanan sisa.
Tetapan-klorida tinggi, seperti menggunakan gred karbon ultra-rendah seperti 00Cr17Ni14Mo2, molibdenum-mengandungi pengisi seperti ER316L dan rawatan penyelesaian yang diperlukan serta pempasifan-, adalah pengubahsuaian untuk keadaan tertentu. Kimpalan-akar penembusan penuh untuk mengelakkan kekurangan-penyatuan-; semua-prosedur kedudukan; dan pengisi berasaskan nikel-, seperti ERNiCrMo-3, untuk prestasi dipertingkatkan pada suhu tinggi dan tekanan tinggi. Kawal tetulang kimpal kepada 0.5–1.5 mm untuk peralihan lancar di bawah beban berselang-seli; panaskan pengisi hidrogen rendah hingga 100–150 darjah untuk rintangan patah.
Teknik pemeriksaan dan penilaian kualiti termasuk ujian tidak-memusnahkan (PT untuk kecacatan permukaan, RT atau UT untuk dalaman dan spektrometri jisim helium untuk komponen vakum); ujian kakisan (10% goresan asid oksalik untuk fasa sigma, 65% mendidih asid nitrik untuk kerentanan antara butiran, dan semburan garam untuk rintangan keseluruhan); ujian mekanikal (kekerasan mikro untuk kawalan HAZ, lenturan untuk keplastikan, dan hidrostatik pada tekanan kerja 1.5 kali).
Kesimpulannya, teknik kimpalan berkaedah adalah perlu untuk menghentikan kakisan dan kebocoran pada kimpalan dalam pemanas kartrij keluli tahan karat. Laser berfungsi dengan baik dalam-situasi permintaan tinggi, manakala TIG/MIG dengan kawalan ketat adalah lebih berpatutan. Mengawal input haba, perisai dan rawatan-pasca kimpalan adalah penting tanpa mengira teknik. Untuk menjamin-rintangan kakisan jangka panjang pada sambungan, laraskan parameter kepada situasi kerja dan sediakan prosedur pemeriksaan yang boleh dipercayai.
