哈氏合金C2000鋼板成份包含板材成份表,查閱ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第IX卷QW-422,可知B-575UNS-No.N10276組別。據(jù)此成分組別查閱QW-432,可確定適合的焊材為F-No.43,若采用手工電弧焊(SMAW),則焊條為ASMESFA-5.11規(guī)定牌號(hào)ENiCrMo-4,主要成分():Ni基體5;若采用氣保焊(GTAW/GMAW),則焊絲為ASMESFA-5.14規(guī)定牌號(hào)ERNiCrMo-4,主要成分():Ni基體、種焊材在多種侵蝕介質(zhì)中都表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐蝕性能,特別是耐點(diǎn)蝕和裂隙腐蝕的能力,并且可用于異種鋼焊接。
該材質(zhì)黏度系數(shù)較大,在熔融狀態(tài)下流動(dòng)性差,不易潤(rùn)濕鋪展,即使采用大電流焊接也不能改進(jìn)焊縫金屬的流動(dòng)性,反而起有害作用。因此,焊接時(shí)應(yīng)采取一定的預(yù)防措施以防止過(guò)度的熱輸入。3·3焊接工藝及焊接材料的選擇基于上述對(duì)C276材料的焊接性分析,在焊接過(guò)程中,主要采用手工焊和氬弧焊,焊條一般采用ENiCrMo-4,焊絲采用ERNiCrMo-4。施工前應(yīng)按GB150—1998的要求作焊接試板,并按4708—2000的規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,焊接時(shí)應(yīng)按評(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)行施焊。
耐腐蝕合金是一種綜合性能優(yōu)良的材料,可用于一般工業(yè)和其它化工、醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)等有嚴(yán)重工程腐蝕問(wèn)題的場(chǎng)合,值得大力發(fā)展與擴(kuò)大其應(yīng)用。按強(qiáng)化特征分固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化,固溶型具有良好的耐高溫腐蝕性和抗氧化性,優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能,其元素組織均勻,成份偏析小、雜質(zhì)少,可以用在各種高低壓環(huán)境、腐蝕環(huán)境中使用。時(shí)效強(qiáng)化型,在固溶的基礎(chǔ)上增加熱處理時(shí)間,提高其機(jī)械強(qiáng)度,應(yīng)用在需要高強(qiáng)度負(fù)荷使用的環(huán)境中;
)收弧時(shí),將弧坑填滿,且滯后10一305停保護(hù)氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(s)所用鎢極應(yīng)避免與熔池和焊絲接觸,防止焊縫夾鎢。(9)由于C276的液態(tài)金屬流動(dòng)性差,為防止未和氣孔等缺陷,在焊接過(guò)程中宜適當(dāng)擺動(dòng)焊條。2.3焊接缺陷在實(shí)際操作中,多次發(fā)現(xiàn)C276焊接容易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔和夾雜等缺陷,分析其主要原因,終認(rèn)為有以下幾點(diǎn)。(l)坡口表面氧化物、油脂等雜質(zhì)沒(méi)有清理干凈。(2)氫氣保護(hù)不到位,氫氣純度不高、流量不適合,或受周?chē)鷼饬饔绊憽?/span>
根據(jù)干吸濃硫酸循環(huán)系統(tǒng)的工藝條件,著重對(duì)帶陽(yáng)極保護(hù)管殼式濃硫酸換熱器和板式濃硫酸換熱器進(jìn)行了綜合比較。結(jié)果如表1所示。由表1可見(jiàn)。板式濃硫酸換熱器的性能和價(jià)格比優(yōu)于帶陽(yáng)極保護(hù)管殼式濃硫酸換熱器,它具有占地小、傳熱系數(shù)大,操作方便,維修工作量少等優(yōu)點(diǎn)。在決定采用板式濃硫酸換熱器后,我們對(duì)采購(gòu)那家產(chǎn)品作了慎重的選擇。了解到瑞典Alhb砌公司生產(chǎn)板式換熱器已有60多年歷史。并且不斷進(jìn)行深入的研究和開(kāi)發(fā)。
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(guó)標(biāo):ZRJWXTG、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。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
59合金中這種三元Ni-Cr-Mo體系的純凈和平衡也正是該合金熱穩(wěn)定性的主要原因。Inconel686是美國(guó)SpecialMetals公司1993年的產(chǎn)品,是Ni-Cr-Mo-W合金,合金化程度很高,具有單一的奧氏體結(jié)構(gòu)。686與C-276合金組成非常相似,鉻含量從16增加到21而保持鉬和鎢含量在相似水平。686合金是含有鉻、鉬和鎢共41的過(guò)度合金化材料。Inconel686適合在酸或混合酸,尤其是混合酸中含有高濃度氯離子的腐蝕環(huán)境中應(yīng)用。
為確保改良方案所用合金成分和性能符合要求,筆者委托檢測(cè)機(jī)構(gòu)(SGS)做產(chǎn)品復(fù)檢分析?;瘜W(xué)成分。力學(xué)性能(#1/#2試樣)(MPa):抗拉強(qiáng)度:796/783,屈服強(qiáng)度:420/409;斷后延伸率():63.5/60.5。由測(cè)試結(jié)果可知:合金符合ASTM材料規(guī)范要求,且其強(qiáng)度、韌性均明顯優(yōu)于輪轂材質(zhì)15MnV。3哈氏合金C276焊接性能3.1焊材選擇哈氏合金C276合金應(yīng)用較少,要研究美標(biāo)材料的焊接性能,首先就應(yīng)確定母材的焊接性能分組P-No.號(hào),和焊材的焊接性能分組F-No.號(hào)。
哈氏合金C276是一種改進(jìn)型的哈氏合金C的可鍛形式,它是在哈氏c合金的基礎(chǔ)上降低碳(由≤0.12%降至≤0.02%,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)和硅(由≤0.12%降至≤0.08%)含量而成的¨。由于具有極低的C、Si含量,該合金焊接熱影響區(qū)的耐腐蝕性能與基體金屬幾乎相同_2j,因此具有比哈氏C合金更好的抗晶間腐蝕性能。哈氏C276合金具有的耐強(qiáng)氧還原性酸和耐中度氧化性酸腐蝕的能力,能耐、硫酸、等的混合酸的腐蝕。
合金的物理性能-ZRJWXTG密度8.14t/m3。
-熔化溫度范圍1370-1400℃。
-比熱440j/Kg.℃。
-居里溫度<-196℃。
合金的機(jī)械性能-抗拉強(qiáng)度850MPa。
-屈服強(qiáng)度350MPa。
-伸長(zhǎng)率30%。
材料經(jīng)過(guò)電弧爐熔煉-AOD脫碳-電渣重熔,鋼質(zhì)較其他電弧熔煉的要純凈。可鍛軋或者軋制成毛坯,然后去氧化皮、退火固溶,固溶處理是鎳合金重要的一個(gè)熱處理方式,處理溫度對(duì)合金的組織和性能有非常重要的影響。當(dāng)固溶溫度過(guò)低,奧氏體晶粒長(zhǎng)大不明顯,溫度過(guò)高晶粒長(zhǎng)大速度加快,晶粒越粗大,只有合理溫度的熱處理才能保證合金性能的穩(wěn)定,組織呈單一奧氏體組織,有孿晶,化合物充分溶入基體中,保證合金材料的使用要求;
因此,在使用AFM方法測(cè)量表面粗糙度時(shí),注意flatten處理的階數(shù),只有使用相同階數(shù)進(jìn)行flatten處理之后的表面粗糙度數(shù)值進(jìn)行比較才有意義。并且,在將粗糙度數(shù)值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出時(shí),也有必要同時(shí)給出flatten處理的階數(shù)。AFM測(cè)量的圖像一般是256×256的矩陣型數(shù)據(jù),通過(guò)一些軟件可以從AFM圖像中分割出來(lái)具有更小尺度的小圖像,這種小圖像也可以計(jì)算自己的表面粗糙度,即選出小矩陣的數(shù)據(jù)使用相應(yīng)的公式計(jì)算RMS或者Ra值。
在海水中具有優(yōu)異的抗均勻腐蝕、電化學(xué)腐蝕、局部侵蝕和氫脆的能力,海水對(duì)其疲勞強(qiáng)度的影響也極小。因此,Inconel686合金是理想的海洋環(huán)境應(yīng)用材料,如海水中的緊固件。經(jīng)冷加工強(qiáng)化后的屈服強(qiáng)度可高達(dá)150ksi(1000MPa),且具有與固溶狀態(tài)相同的耐蝕性能。Inconel686合金應(yīng)用在化工過(guò)程、污染控制(煙氣脫硫)、造紙、和垃圾處理等腐蝕環(huán)境中。Inconel686的焊接材料是理想的鋼鐵表面堆焊耐蝕材料。