鎳基合金X750鋼板定做工期短_到無錫鑫輝創(chuàng)鋼業(yè),醋酸裝置的各種設(shè)備選用耐蝕材料制造就成了控制腐蝕的主要手段之一。采用高合金或超合金對(duì)于延長(zhǎng)醋酸裝置的使用壽命就成為一種既可行又經(jīng)濟(jì)的措施。HastelloyC276(以下簡(jiǎn)稱C276)是HAYIVESINRNATIONALINC.公司1968年開發(fā)出來的一種改進(jìn)型的哈氏合金C的可鍛形式,主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中高溫酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近四十年來,在苛刻的腐蝕環(huán)境諸如化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。
鐵基合金(如奧氏體不銹鋼,雙相鋼等)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。所以,雖然鎳基合金目前主要還是依靠進(jìn)口,其價(jià)格比較昂貴,但由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能,在FGD裝置中仍普遍應(yīng)用。絕大多數(shù)電廠脫硫系統(tǒng)的入口煙道都選用了哈氏合金,特別是C系列合金,C276更是了廣泛的應(yīng)用。3哈氏合金C276的焊接工藝3·1C276的化學(xué)成分哈氏合金是美國(guó)HASTELLOY公司的注冊(cè)商標(biāo),哈氏C系列合金屬于Ni-Cr-Mo合金。C276材質(zhì)的化學(xué)成分應(yīng)滿足ASTM標(biāo)準(zhǔn)中UNSN10276,見表4,其機(jī)械性能也應(yīng)滿足ASTM標(biāo)準(zhǔn)中UNSN10276的要求。
不同材質(zhì)中重要的是元素組成,原始狀態(tài)下的奧氏體晶粒都非常細(xì)小,隨保溫時(shí)間延長(zhǎng),晶粒明顯長(zhǎng)大,晶界的數(shù)量在減少,出現(xiàn)的孿晶也較多,有些孿晶甚至貫穿整個(gè)晶粒,保溫時(shí)間延長(zhǎng),位錯(cuò)密度變小,晶界遷移率變大,晶粒長(zhǎng)大速度加快,這樣為夾雜物的境界富集,晶界處元素含量增加提供了條件,碳、氮化物的存在及其在奧氏體內(nèi)的固溶不僅可以起到細(xì)化晶粒的作用,還對(duì)晶界和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有釘扎的作用;
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(qiáng)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(dǎo)電率和導(dǎo)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(dòng)性差,潤(rùn)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(hù)不好,氫、氮等氣體容易滲入熔池。
氣孔鎳基合金固液相溫度間距小,液態(tài)焊縫金屬流動(dòng)性差,即使增大焊接電流也不能改進(jìn)焊縫金屬的流動(dòng)性,反而會(huì)起到有害作用,在焊接的快速冷卻凝固的條件下,液態(tài)金屬中的氣體來不及逸出,便容易形成氣孔。所以,焊前應(yīng)坡口及近縫區(qū)的油污、氧化物等雜物。為獲得良好的焊縫成形及有利于液態(tài)金屬中氣體逸出,可對(duì)焊槍進(jìn)行小幅度擺動(dòng),但擺動(dòng)幅度不宜超過焊條或焊絲直徑的3倍。
由于后者省去了酸側(cè)氟橡膠墊片,節(jié)省了費(fèi)用,又增加了操作的可靠度,故我廠選用了焊接式板式換熱器。濃硫酸板式換熱器的板片材質(zhì)有兩種:哈氏合金C276和哈氏合金D2760哈氏合金C276能耐90"(3以下的濃硫酸,哈氏合金D276能耐125℃以下的表2板式換熱器主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)濃硫酸。我廠硫磺制酸裝置制酸系統(tǒng)采用兩轉(zhuǎn)兩吸工藝。吸收塔出口酸溫90"C以上,吸收塔和干燥塔出口酸溫90"C以下。工藝設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表。
材料簡(jiǎn)介超低碳型鎳基哈氏合金(HastelloyC-276)國(guó)內(nèi)牌號(hào)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(xué)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(rèn)為是“的抗腐蝕合金",因此在化學(xué)、石油工業(yè)等較為苛刻的工作環(huán)境中了廣泛的應(yīng)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。
在焊縫及熱影響區(qū)網(wǎng)格劃分較密,在遠(yuǎn)離焊縫的區(qū)域網(wǎng)格劃分較疏,節(jié)約了分析成本和計(jì)算時(shí)間,保證了有限元分析的精度和經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)格劃分如圖2所示。溫度場(chǎng)計(jì)算單元類型為DC3D8,應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算單元類型為C3D8。1.4焊接熱源GTAW采用高斯熱源就可以滿意的模擬結(jié)果[5~8],本文將電弧看成輻射狀對(duì)稱并呈高斯分布作用于管道表面,用FORTRAN語言編寫熱源子程序DFLUX,在ABAQUS調(diào)用該子程序進(jìn)行計(jì)算。隨著時(shí)間的變化,電弧隨焊縫做環(huán)向移動(dòng),是電弧加熱半徑和大功率。
一種在工業(yè)生產(chǎn)中的重要部件,目前有色金屬冶煉行業(yè)和鋼鐵制造,使用的鋼管數(shù)量占了總銷量的近70%,石油化工行業(yè)和機(jī)械制造業(yè)的鋼管需要量大約占總銷量的10%左右,一些輕工業(yè)對(duì)鋼管的需求量占了總銷量的約15%,一些高新領(lǐng)域?qū)?/span>高壓鋼管的需求也有所增加。高頸鋼管是面心立方結(jié)構(gòu),具有耐高壓和良好的耐熱、耐蝕性,具有良好的綜合力學(xué)性能和耐蝕性能,對(duì)焊鋼管形狀還可以增加鋼的韌性,不同的工藝,鋼管的臨界脆性轉(zhuǎn)變溫度20℃,精密鋼管對(duì)Cu、Fe、Cr、Mo等元素要求很高,ZRJWXTG可以冷加工強(qiáng)化;
吸收塔是整個(gè)裝置中重要的設(shè)備,直接決定脫硫效率的高低。因此,吸收塔入口煙道的防腐貼襯材料的設(shè)計(jì)選型和焊接施工非常重要。本文通過對(duì)某電廠吸收塔的防腐貼襯材料使役環(huán)境和腐蝕機(jī)理的分析,提出貼襯材料選型的技術(shù)依據(jù),并針對(duì)常用的哈氏合金C276材料的焊接工藝進(jìn)行了探討。1合金鋼貼襯的使役環(huán)境和耐腐蝕要求某電廠規(guī)劃容量為2×1000MW超超臨界燃煤機(jī)組,脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。
個(gè)樣品采用精細(xì)軋制后電化學(xué)拋光的方法進(jìn)行了表面處理,處理參數(shù)選用了前期工作[5]中的優(yōu)值;另一個(gè)樣品由西門子公司提供,其表面處理為單面機(jī)械拋光。這兩個(gè)樣品進(jìn)行了多次的AFM測(cè)量以表面形貌的定量信息,使用的AFM型號(hào)為NanoscopeIIIascanningprobemicroscope,工作在輕敲模式(tappingmode),AFM探針材料為硅,其的名義半徑小于10nm。掃描結(jié)果為256×256像素的正方形圖像,為了研究表面粗糙度與掃描尺度的關(guān)系,在本研究中AFM的掃描尺度使用了在1~70μm內(nèi)的多個(gè)不同取值。