烏魯木齊鎳基合金690圓鋼_標(biāo)準(zhǔn)_進(jìn)口_鍛材,根據(jù)操作的經(jīng)驗(yàn)一般氬氣的流量在8~12L/min比較合適[5].對焊炬噴嘴的直徑應(yīng)當(dāng)控制在20~25mm左右,使噴嘴噴出的氬氣的流量保持穩(wěn)定的狀態(tài),從而有效的保護(hù)好焊縫、焊池、熱影響區(qū).做好氬氣的氣體隔離,可以減少產(chǎn)生焊接裂紋等其它缺陷,有效的保證了焊接的質(zhì)量.在焊接的過程中,焊絲的熔化端應(yīng)當(dāng)處于純氬的保護(hù)中,當(dāng)息弧之后要等待熔化端冷卻之后才能夠從氬氣中取出.如果焊絲頭被氧化或者污染,其污染和氧化部分必須切除.在焊接的過程中還應(yīng)當(dāng)密切的關(guān)注焊道的色澤。
UNS編號為N04400,板材標(biāo)準(zhǔn)號為SB127,其化學(xué)成分和力學(xué)性能分別見表1和表2.表1 Monel 400板材的化學(xué)成分Table 1 Chemical composition for Monel 400plate元素C Mn Fe S Si Cu Ni Al Co P含量w/%0.2 Monel 400板材的力學(xué)性能Table 2 Mechanical properties for Monel 400plate性能參數(shù)屈服強(qiáng)度Re/MPa抗拉強(qiáng)度Rm/MPa斷后伸長率δS/%標(biāo)準(zhǔn)值≥195≥485≥35實(shí)測值396 794 43.01 Monel 400的焊接性。
根據(jù)海洋環(huán)境條件、腐蝕特點(diǎn)和平均腐蝕率的不同,鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中可分為五大腐蝕區(qū):海洋大氣區(qū)、海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū),其中海水飛濺區(qū)對鋼構(gòu)件的腐蝕為嚴(yán)重[1-2].這是由于在飛濺區(qū)氧充分,氧的去極化作用促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕,同時(shí),浪花對保護(hù)膜的沖擊破壞也使腐蝕加速.對位于該部位的構(gòu)件的防腐一般采用加重防腐涂層及有機(jī)覆蓋層等措施,在某海上油田開發(fā)項(xiàng)目中,由于對導(dǎo)管架在海水飛濺區(qū)的腐蝕控制要求較為嚴(yán)格。
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(biāo):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、ZRJWXTG。
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。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在工業(yè)應(yīng)用中有對焊鋼管、高頸鋼管、鋼管蓋、盲板、以及板式鋼管。制造業(yè)中不銹鋼鋼管的使用量較大,特種鎳鋼管可以提高機(jī)械強(qiáng)度,不銹鋼鋼管中含有80%的鎳,該合金鋼管斷裂強(qiáng)度大,可以用于制造發(fā)動機(jī)和燃?xì)鉁u輪機(jī)。精密鋼管的化學(xué)穩(wěn)定性高,是重有色金屬中耐蝕性的金屬之一,對苛性堿的抗蝕能力強(qiáng)。純鎳鋼管在50%的沸騰苛性鈉溶液中鎳每年的腐蝕速度25um,20年內(nèi)不會發(fā)生銹痕;
在利用氬弧補(bǔ)焊的過程中,要重視氬氣的保護(hù),在焊接的過程中焊接接頭和其附近的區(qū)域應(yīng)當(dāng)保護(hù)到200℃.如果焊接完成后出現(xiàn)裂紋、氣孔以及焊接的顏色不是銀白色,應(yīng)當(dāng)磨去重新焊接.當(dāng)焊縫同一部位的焊接次數(shù)超過兩次,在補(bǔ)焊之前應(yīng)當(dāng)有施工負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),有技術(shù)可靠的高級技師操作.除此之外,Monel-400合金利用鎢極氬弧焊接時(shí),其焊接的溫度不能夠低于5℃,其濕度要在80%以內(nèi),施工現(xiàn)場要支持足夠的干燥,必要的時(shí)候要配置去濕機(jī)。
爐體的生產(chǎn)運(yùn)行情況和裂紋特征分析,裂紋的產(chǎn)生主要是應(yīng)力腐蝕破裂所致。根據(jù)應(yīng)力腐蝕破裂理論,金屬產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂必須同時(shí)具備3個(gè)條件:a.金屬本身對應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性,b.存在拉應(yīng)力,c.特定的腐蝕環(huán)境。從材料上講,凡不形成鈍化膜(或保護(hù)膜),或膜在應(yīng)力作用下也*穩(wěn)定的材料,是不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的[3],而蒙耐爾合金在該氟氣環(huán)境中是依靠保護(hù)膜而耐蝕的,而且這種膜在一定條件下會產(chǎn)生破裂,因此,蒙耐爾合金是一種在高溫及特定的腐蝕環(huán)境對應(yīng)力腐蝕破裂敏感的材料。
一般焊接層間的溫度不應(yīng)當(dāng)大于80℃.根據(jù)實(shí)踐數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)焊層過多的時(shí)候容易產(chǎn)生弧波裂紋,所以在控制好應(yīng)力集中區(qū)域較小和晶粒度細(xì)小的基礎(chǔ)上盡可能的減少焊接層數(shù),這中操作工藝能夠有效的提高焊接的質(zhì)量和效率.在焊接的過程中要保證容器焊縫中的氬氣置換*,要保證氬氣的純度達(dá)到99.99%以上.其中氬氣的含量是影響焊縫保護(hù)效果的重要參數(shù),控制氬氣的流量是得到優(yōu)秀的焊縫的關(guān)鍵,如果氬氣的流量比較大,容易在焊接的過程中出現(xiàn)裂縫、氣孔、夾渣等缺陷。
具有良好的物理性能和機(jī)械性能、耐蝕性能,在200-1090℃范圍內(nèi)能耐介質(zhì)的侵蝕,具有良好的高溫和低溫性能。同時(shí)鎳基高溫合金鋼管也是制造渦輪葉片、發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等受熱部件的主要零部件材料,鎳基合金鋼管是一種未來發(fā)展的重要材料;
合金的物理性能-密度8.14t/m3。
-熔化溫度范圍1370-1400℃。
-比熱440j/Kg.℃。
-居里溫度<-196℃。
-抗拉強(qiáng)度850MPa。
合金的機(jī)械性能-屈服強(qiáng)度350MPa。
伸長率30%。
采用了蒙乃爾合金(Monel 400)包裹的方式進(jìn)行防腐,為碳鋼構(gòu)件在海水飛濺區(qū)的防腐提供了一種新的解決途徑.Monel 400合金是一種Ni-Cu合金.此合金在和氟氣介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性,對熱濃堿液也有優(yōu)良的耐蝕性.同時(shí)還耐中性溶液、水、海水、大氣、有機(jī)化合物等的腐蝕.該合金的一個(gè)重要特征是一般不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋,切削性能良好.Monel400合金在ASMEⅨ《焊接和釬焊工藝,焊工、釬焊工、焊接和釬焊操作工評定標(biāo)準(zhǔn)》中的材料。
擴(kuò)展位錯很寬,在高溫?zé)嶙冃螘r(shí),變形產(chǎn)生的位錯交滑移和刃位錯的攀移均較難進(jìn)行,位錯從結(jié)點(diǎn)和位錯網(wǎng)中解脫出來,與異號位錯相互抵消,使得高頸鋼管中的位錯密度增加,材料變形的儲能變大,變形產(chǎn)生的軟化作用以動態(tài)再結(jié)晶為主。同時(shí),隨著變形溫度升高,WN鋼管變形過程中,產(chǎn)生的熱震動能不斷增加,對材料的軟化作用不斷變強(qiáng),因此,在同一應(yīng)變速率條件下,流變應(yīng)力隨變形溫度升高,且流變應(yīng)力峰值,隨變形溫度升高,向應(yīng)變量小的方向移動;
未經(jīng)退火處理的蒙乃爾材料在不同溫度、不同氣氛、不同保溫時(shí)間下的表面形貌圖4臥式氫爐銀焊料(960℃)焊接蒙乃爾材料零件表面形貌(不漏氣)3.3蒙乃爾材料加熱次數(shù)含有蒙乃爾材料的零件應(yīng)盡量避免多次高溫加熱,使用臥式高純氫(或露點(diǎn)低于-60℃的氫氣)爐進(jìn)行蒙乃爾材料的高溫焊接,這樣蒙乃爾材料的零件可以不用加熱處理后再進(jìn)行化學(xué)清洗(或進(jìn)行化學(xué)清洗后再化學(xué)鍍鎳后燒氫)而直接進(jìn)行焊接,從而避免蒙乃爾材料的零件因高溫加熱次數(shù)過多而帶來的晶粒長大而出現(xiàn)晶界。
均勻腐蝕通過對歷年的檢測情況、測厚數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)運(yùn)行情況分析發(fā)現(xiàn),在正常生產(chǎn)運(yùn)行條件下,均勻腐蝕率較小,但超溫情況對其腐蝕率影響很大。若將爐體按測溫點(diǎn)劃分成若干具有代表性的區(qū)段,則可根據(jù)測厚數(shù)據(jù)計(jì)算出各區(qū)段的均勻腐蝕率,即一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)各區(qū)段的平均腐蝕率,如圖1所示。由于每年生產(chǎn)周期、產(chǎn)量均不同,故以mm/100 t(產(chǎn)品)為單位。圖1一個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)各區(qū)段的平均腐蝕率從圖1中可發(fā)現(xiàn),在250℃以下時(shí),蒙耐爾合金腐蝕率很小,此后隨溫度升高而增大,當(dāng)超過450℃后,腐蝕率急劇增大。