MonelK500鋼板成份包含板材成份表,從圖中可以看出,蠕變應變速率與應力的關(guān)系曲線可以分為3段:高應力區(qū)域、低應力區(qū)域和過渡區(qū)域。在高低應力區(qū)域,蠕變應變速率與應力分別呈線性相關(guān),中間的過渡區(qū)域,兩者關(guān)系則比較復雜。典型的蠕變應變速率與應力的關(guān)系如下[9]:creep1nA(5)式中:creep為蠕變應變速率,σ為應力,n為應力指數(shù),A1為與材料特性和溫度有關(guān)的常數(shù)。如果考慮蠕變應變速率與溫度的關(guān)系,則方程(5)可以寫成[9]:creepcreep2exp()nQART(6)式中:creepQ為蠕變能,R為普適氣體常數(shù),T為溫度,A2為與材料特性有關(guān)的常數(shù)。
我公司在寧波三菱PTA工程施工中,焊接哈氏合金管道320寸徑,大規(guī)格Φ273×12mm,介質(zhì)為腐蝕性較強PTA漿料,工作壓力14MPa,要求RT探傷100合格。2焊接性分析哈氏合金的導電率和導熱系數(shù)要比低碳鋼低得多,而電阻率和膨脹率都比低碳鋼高得多,熔池流動性差,潤濕性差,穿透力小,熔深淺。所以,容易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋、未焊透、未等缺陷。容易產(chǎn)生氣孔:哈氏合金焊接前坡口處理不干凈,天氣潮濕,焊接過程中熔池保護不好,氫、氮等氣體容易滲入熔池。
材料簡介超低碳型鎳基哈氏合金(HastelloyC-276)國內(nèi)牌號NS334[2],是一種含鎢的鎳-鉻-鉬鍛造的合金。它以極低的硅、碳含量,特殊的物理、力學和耐腐蝕性能(見表1、表2),在200℃~1090℃能耐各種腐蝕介質(zhì)的侵蝕,被認為是“的抗腐蝕合金",因此在化學、石油工業(yè)等較為苛刻的工作環(huán)境中了廣泛的應用,解決了一般不銹鋼和其他金屬、非金屬材料無法解決的介質(zhì)腐蝕問題。
1、純鎳:N5、N02201、Ni201、2.4068、Ni99.0LC、N6、N7、N02200、Ni200、2.4066、Ni99.0 。
2、蒙乃爾(Monel):N04400、N05500、Monel K500、國標:67Ni30Cu。
3、因科洛伊合金:N08800、Incoloy800、N08810、Incoloy800H、N08811、Incoloy800HT、N08825、Incoloy825、N08020、N08028、N08031 、Alloy31、Alloy28合金、Alloy20合金。
4、 因科奈爾合金:N07750、Inconel-X750合金、N07718、Inconel718合金、N06600、Inconel 600、N06601、Inconel601合金、N06690、Inconel690合金、Inconel600合金、N06600、N06625、Inconel625合金、ZRJWXTG。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在熱處理過程中,由于碳和鉻、鉬等合金元素的擴散速率不同,碳向晶界的擴散速度大于鉻元素的擴散速度,固溶溫度過低會造成合金硬度偏高,導致機械性能降低,固溶處理的目的是使鎳基合金在高溫下快速冷卻,在很短的時間通過敏化溫度區(qū)域,過飽和的碳來不及大量析出,貧鉻區(qū)來不及充分形成,使材料產(chǎn)出的晶間腐蝕敏感性降低,不充分的固溶會導致晶內(nèi)存在未溶碳化物聚集在原始晶界,使得晶界產(chǎn)生貧鉻區(qū);
對焊件表面進行清理。用或酒精等溶劑擦除坡口邊緣30一100mm范圍內(nèi)的氧化物、油脂和雜質(zhì)等。(5)附加固定焊確保兩塊搭接的哈氏合金薄板緊密貼合,固定焊的長度控制在6~,間距75~左右為宜。間隙過大會增加密封焊損壞的可能,易造成系統(tǒng)泄露。(6)為焊接作業(yè)人員配備防護眼鏡、手套、組對用夾具和擋風板等。2.2焊接要點2.2.1焊接材料施焊前,參照相關(guān)技術(shù)資料,終確定用于C276焊接的焊條型號為ENICrMo礴,焊絲則選用型號ERNICrMo一。
材質(zhì)是進口的哈氏(HASTELLOY)合金C276,管道的連接采用全氬弧焊接,焊接材料ERNI-CRMO-4φ2.0mm,在施工現(xiàn)場需要預制和焊接固定口,焊接條件苛刻。C276的耐腐蝕性能和化學成分哈氏合金是一種新興材料,具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能,耐室溫下所有濃度的與腐蝕,其化學成分見表1。表1C276的化學成可看出HASTELLOY-C276屬于Ni-Cr-Mo系的三元合金,因C能促使形成晶間腐蝕,而Si加速δ相的形成。
選材的經(jīng)濟性與許多因素有關(guān),其中主要的是耐蝕性和格兩個方面。材料的耐蝕性能與材料的使用壽命直接相關(guān),但并非壽命長的或者價格低的材料使用經(jīng)濟。選材上應從工況環(huán)境、材料性能、材料及設備制造價格、設備操作工藝、維修、生產(chǎn)諸方面綜合考慮,正確選擇材料,以求獲得佳的經(jīng)濟效果。由于哈氏合金C276不僅耐腐蝕性能*,而且較錯材造價便宜,所以本文就哈氏合金C276材料在高速泵上的應用進行了研究。下面介紹該材料的一些性能。
熔池金屬冶金反應差,焊縫溫度偏低,焊縫邊緣熔合不好,易產(chǎn)生弧坑裂紋。4焊接施工管理施工人員應使用手套,組對時采用夾具固定,收弧時注意填滿弧坑,防止產(chǎn)生弧坑裂紋,焊接部位設置檔風板擋風,焊縫寬度差在1~2mm為宜,余高要求為0~1.6mm,焊縫表面不得有裂紋、未焊透咬邊、表面氣孔、夾渣等陷缺,對接焊縫進行100射線探傷,角焊縫進行100。5焊接質(zhì)量情況現(xiàn)場施焊的焊縫經(jīng)射線探傷檢查,一次合格率為100,焊縫表面質(zhì)量檢查100達到合格要求。
Ni系,特性為耐熱,有良好的抗高溫氧化和耐氯離子斷裂性能,在高濃度氯化物中以及含有微量氯化物和氧的熱水和高溫水中,具有良好的耐腐蝕性能。在制造加熱器、換熱器、蒸發(fā)器、蒸餾塔以及脂肪酸處理用冷凝器等有這不可替代的作用,其焊接性能和機械性能良好,承受高溫及高壓性良好,國內(nèi)外消耗量巨大,合金的生產(chǎn)工藝使得合金材料出口歐美等國家,實現(xiàn)了化,我廠材料已達到了水平;
代高溫超導導線可以用于制造各種節(jié)能的發(fā)電、輸配電和用電設備,具有廣闊的應用前景[1],因此其制備產(chǎn)業(yè)化受到了各國的廣泛重視。代高溫超導導線是在金屬基底(一般采用具有諸多優(yōu)良性能[2]的鎳基合金)上采用多層覆膜的工藝生產(chǎn)的,所以又被稱為涂層導體。離子束輔助沉積(IBAD)技術(shù)路線是目前在上為主流的制備路線之一,在IBAD技術(shù)發(fā)展進入了長帶快速生產(chǎn)的階段之后,以日本Fujikura公司、美國SuperPower公司為代表的研發(fā)單位都使用了哈氏合金HastelloyC276作為金屬基底。
3.2哈氏合金極易氧化和出氣孔,為保證良好的焊接性能和優(yōu)良的焊接接頭,保護氣體采用99.999的純氬氣,底層焊時,背面充氬保護。3.3TIG焊時,采用Φ2.4mm鈰鎢極,把電極磨成錐形,30~60度的斜角,以利火力集中。焊機為直流正接。4焊前清理和定位焊接4.1合金表面存在難熔的氧化膜,如:NiO(熔點2090℃),如果焊前不除去氧化膜,焊接時,易使它成為焊縫的夾雜物,甚至影響焊接質(zhì)量。另外工件表面粘污的物質(zhì)也會帶入熔池一些有害元素,以至產(chǎn)生裂紋和氣孔。