Pourquoi un thermoplongeur en titane avec un bout de soudure poli (facteur de concentration de contrainte)<1.2) Outlast an As-Welded Joint (SCF >3) par un facteur 5 dans un système de protection cathodique à l'eau de mer à 90 degrés ?
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La corrosion et la fragilisation par l'hydrogène attaquent les éléments chauffants en titane dans un système de protection cathodique à l'eau salée à 90 degrés. La région du pied de soudure est un emplacement de concentration de contraintes importante. Comme les-joints soudés ont un facteur de concentration de contraintes (SCF) de 3 à 5, les embouts de soudure polis abaissent le SCF à<1.2. Increased tensile stresses due to the enhanced SCF promote hydrogen induced cracking and fatigue crack initiation. Polishing reduces SCF and increases service life by 5 times.
Facteur de concentration de contrainte par rapport à la durée de vie quantitative en fatigue
Pour le titane de grade 2 dans l'eau de mer à 90 degrés avec protection cathodique (-0,85 V vs Ag/AgCl) :
Condition des orteils de soudure Cycles SCF pour craquer OnsetLife en référence à As-Soudé
Comme-soudé, encoche pointue 4-5 10,000-30,000 1 X Comme soudé, moyenne 3-4 20,000-50,000 1.5 X
Sol lisse 1.5-2 50,000-150,000 3x
Poli (mécanique) 80 000-200,000 1.2-1.5 4x
Électropoli ( SCF < 1,2 )<1.2 150,000-300,000 5-7x Effect of Cathodic Protection Potential on SCF Impact
Potentiel CP (V vs. Ag/AgCl)Durée de vie (cycles) Comme-Taux de vie soudé Durée de vie polie (cycles) -0.80 100,000–200,000 500,000–1 000,000 5×
-0.85 30,000–60,000 150,000–300,000 5×
-0.90 10,000–20,000 50,000–100,000 5×
-0.95 5000-10000 25000-50000 5× Guide de finition des orteils soudés
Gravité du service|Finition requise du bout de soudure|Cible SCF|Amélioration attendue de la durée de vie en fatigue
Cycle bas (<10,000 total)As welded <4 1x
Cycle modéré (10 000 à 50 000) Sol lisse<2 3×
Cycle élevé (50 000-200 000)Poli 4x<1.5
Very high cycle (>200 000 )Électropoli<1.2 5-7x Engineering Recommendation
Les radiateurs en titane dans l'eau salée à protection cathodique à 90 degrés ont tous les orteils soudés rectifiés et électropolis pour produire du SCF.<1.2. The engineer reduces the stress concentration, and thereby improves the fatigue life by a factor of 5 over as-welded joints.
