40CrNiMo鋼板成份包含板材成份表,個樣品采用精細(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。這兩個樣品進(jìn)行了多次的AFM測量以表面形貌的定量信息,使用的AFM型號為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)的多個不同取值。
合金成份中嚴(yán)格限制C、Si的含量,以提高材料的耐腐蝕性。C276的焊接性能與低碳鋼、不銹鋼的焊接相比,C276的焊接具有奧氏體不銹鋼相類似的問題,即有較高的熱裂紋性,氣孔生成機(jī)率較高,焊接區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向等。熱裂紋性高焊絲及材料本身表面雜質(zhì)在焊接過程中形成晶間液態(tài)膜殘留在晶界區(qū),由于收縮應(yīng)力的作用而開裂,從而引發(fā)熱裂紋。氣孔合金元素含量分配的特點(diǎn),決定合金固液相溫度間距小,流動性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,極易生產(chǎn)氣孔。
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,隨保溫時間延長,晶粒明顯長大,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晶粒,保溫時間延長,位錯密度變小,晶界遷移率變大,晶粒長大速度加快,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,還對晶界和位錯的運(yùn)動有釘扎的作用;
本研究使用RMS(均方根平均值,又稱為Rq)和Ra(值算術(shù)平均值)來定量描述表面粗糙度,它們是根據(jù)AFM圖像個數(shù)據(jù)點(diǎn)的高度值(將各數(shù)據(jù)點(diǎn)的高度均值設(shè)為0),使用如下的統(tǒng)計方法[11]計算的,其中hi為測量的到的表面高度值,n為被統(tǒng)計的表面高度值的數(shù)量。RMS=1nΣni=1h2槡i(1)Ra=1nΣni=1|hi|(2)2結(jié)果與討論2.1掃描尺度對表面粗糙度的影響兩個樣品在不同掃描尺度下的典型AFM圖像見圖1。在1μm尺度的AFM圖像中,兩個樣品表面都有很明顯的細(xì)小顆粒,直徑一般在50nm左右對于10μm尺度的AFM圖像,機(jī)械拋光樣品表面能看到臺階狀起伏的晶界,橫向尺寸在微米量級,而電化學(xué)拋光的樣品表面晶界并不明顯,說明電化學(xué)拋光相對于機(jī)械拋光在這個尺度上的整平作用具有優(yōu)勢。在70μm尺度的AFM圖像中,各樣品表面都有波浪形突起存在,這些“波浪"的橫向尺寸約為20μm,電化學(xué)拋光與機(jī)械拋光在這個尺度的整平作用的區(qū)別并不明顯。根據(jù)AFM的測量結(jié)果,可以計算各樣品在不同掃描尺度的表面粗糙度,表面粗糙度RMS值與AFM掃描尺度的關(guān)系曲線見圖。
合金成份中嚴(yán)格限制C、Si的含量,以提高材料的耐腐蝕性。C276的焊接性能與低碳鋼、不銹鋼的焊接相比,C276的焊接具有奧氏體不銹鋼相類似的問題,即有較高的熱裂紋性,氣孔生成機(jī)率較高,焊接區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向等。熱裂紋性高焊絲及材料本身表面雜質(zhì)在焊接過程中形成晶間液態(tài)膜殘留在晶界區(qū),由于收縮應(yīng)力的作用而開裂,從而引發(fā)熱裂紋。氣孔合金元素含量分配的特點(diǎn),決定合金固液相溫度間距小,流動性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,極易生產(chǎn)氣孔。
焊把和焊絲一定要隨著位置的變化隨時變化。蓋面時,應(yīng)在坡口邊緣稍作停頓,保證熔池與坡口熔合更好,保證蓋面層焊縫和邊緣熔合整齊美觀。收尾處打磨成斜坡狀,焊至斜坡時,暫停送絲,先用電弧的熱量預(yù)熱斜坡處并熔化成熔孔時,迅速送絲。收弧時注意填滿弧坑,同時注意將焊嘴在收弧處放置20~30s。4.5焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)如表5所示。4.6焊接結(jié)果在實(shí)際焊接過程中,哈氏合金(HastelloyC-276)管道共有218道焊接接頭,焊縫表面質(zhì)量檢查100合格。
進(jìn)行氫弧焊焊接時,需采用氫氣保護(hù)(氫氣純度〕99.99),以連續(xù)送絲為宜,同時應(yīng)避免用焊絲攪拌熔池,且焊絲受熱端不得抽離氫氣保護(hù)區(qū)。(3)避免焊接區(qū)在高溫下停留時間過長,以防止焊接區(qū)在使用過程中產(chǎn)生晶間腐蝕。(4)在保證焊透的條件下,應(yīng)盡量用較小的焊接線。(5)施焊過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制焊接熱輸人,采用小電流快速焊接,弧長越短越好,同時提高焊縫的冷卻速度(鋪墊銅板)。(6)嚴(yán)格控制焊縫起弧、收弧和固定焊部位的焊接質(zhì)量。
由于C276合金含有較高的Cr,Mo,W等元素,合金化程度較高,極易產(chǎn)生成分偏析。這種偏析會嚴(yán)重影響合金的組織和性能¨。本文開展了對C276合金鋼錠的元素偏析及均勻化退火工藝的研究,分析了退火前后合金鑄態(tài)組織元素偏析及的程度,并針對C276合金鋼錠制定了合理可行的均勻化退火工藝。對于鎳基合金來說,各元素的偏析程度和它們在Ni中的溶解度大小有關(guān),凡原子半徑與Ni近似而能形成置換固溶體的元素。
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Cu、Fe、Cr、Mo等元素要求很高,ZRJWXTG可以冷加工強(qiáng)化;
速度快,熔池保護(hù)不好,熔池金屬冶金反應(yīng)差,焊縫溫度偏低,焊縫邊緣不好,易產(chǎn)生弧坑裂紋。4焊接施工管理及其質(zhì)量情況施工人員應(yīng)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(shè)置擋風(fēng)板擋風(fēng),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、夾渣等缺陷,對接焊縫進(jìn)行100射線探傷,角焊縫進(jìn)行100?,F(xiàn)場施焊的焊接經(jīng)射線探傷檢查。
焊接時,焊絲受熱端部未在氫保護(hù)中。(4)線過大。2.4焊接檢驗(yàn)按以上工藝完成焊接后,工作并沒有就此結(jié)束,還應(yīng)對焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),這對確保c276焊接質(zhì)量具有舉足輕重的作用。2.4.1外觀檢驗(yàn)(l)焊腳高度O一2~為宜。(2)外觀成形美觀,無咬邊、氣孔和裂紋等缺陷。2.4.2探傷檢驗(yàn)施焊完畢,表面所有焊縫經(jīng)酸洗后,進(jìn)行探傷檢驗(yàn)。(l)著色檢驗(yàn)。表面進(jìn)行100著色探傷(尤其是角焊繃,達(dá)到J理I’473于20051級要求為合格。