38CrMoAl鍛材生產(chǎn)廠家,表1列出了HastelloyC系列合金的不同商業(yè)牌號(hào)對(duì)照。2材料性能2.1成分和力學(xué)性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬固溶體合金,具有強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化及中溫敏化的特性。表2[1]、表3[2]分別列出了合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能。HastelloyC系列合金的合金化程度較高,以此來獲得優(yōu)異的耐蝕性能。Cr元素和Mo元素分別起到耐氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)腐蝕的作用,并共同起到抵抗局部腐蝕(點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕)的作用;W或Nb的加入可以進(jìn)一步提高抵抗局部腐蝕的作用。
材質(zhì)是進(jìn)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(yù)制和焊接固定口,焊接條件苛刻。C276的耐腐蝕性能和化學(xué)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(xué)成分見表1。表1C276的化學(xué)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。
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)重工程腐蝕問題的場合,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;
焊接性分析與低碳鋼相比,哈氏合金C-276的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱系數(shù)都很低,而電阻率和熱膨脹率卻很高,使整個(gè)熔池流動(dòng)性差,穿透力小,熔深淺。熱裂紋由于合金C-276焊縫具有樹狀組織,在粗大晶粒的邊界上集中了一些低熔點(diǎn)共晶物和呈薄膜狀態(tài)分布的低熔屬。在晶界之間,大大削弱了晶界間的分子力,在拘束應(yīng)力的作用下產(chǎn)生熱裂紋。2.2氣孔從合金相圖和合金元素分配的特點(diǎn)上反映出:固、液兩相之間溫度間距小,流動(dòng)性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,氣體來不及逸出,殘留在焊縫中便生成了氣孔。
然而,應(yīng)用方程(5)和(6)并不能對(duì)圖2中的曲線進(jìn)行很好的擬合。目前可以采用的擬合方法為分段擬合,即:高低應(yīng)力區(qū)域采用線性擬合,在過渡區(qū)域,則采用多項(xiàng)式擬合。2.3溫度對(duì)HastelloyC-276合金應(yīng)力的影響圖3給出了不同溫度下,應(yīng)力速率與時(shí)間的關(guān)系曲線,從圖中可以看出,溫度高,則起始的應(yīng)力速率也大,隨著時(shí)間的延長,應(yīng)力下降地較快,應(yīng)力速率降低地幅度也大,經(jīng)過一段時(shí)間后,溫度高時(shí)的應(yīng)力速率反而小于溫度低的情況。
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):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。
表1列出了HastelloyC系列合金的不同商業(yè)牌號(hào)對(duì)照。2材料性能2.1成分和力學(xué)性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬固溶體合金,具有強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化及中溫敏化的特性。表2[1]、表3[2]分別列出了合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能。HastelloyC系列合金的合金化程度較高,以此來獲得優(yōu)異的耐蝕性能。Cr元素和Mo元素分別起到耐氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)腐蝕的作用,并共同起到抵抗局部腐蝕(點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕)的作用;W或Nb的加入可以進(jìn)一步提高抵抗局部腐蝕的作用。
焊接接頭形式(l)在某電廠煙氣脫硫項(xiàng)目中,C276與人口煙道焊接接頭采用了搭接形式(如圖1示),搭邊量控制在25~左右(*使用此范圍)。(2)不難發(fā)現(xiàn),在實(shí)際運(yùn)用中,C276主要存在2種焊接接頭類型,分別為:Q235B+C276和C276+C2760哈氏合金C276人口煙道碳鑰璧圖1坪接接頭形式2.2.3焊接方法及參數(shù)基于以表1的C276焊接方法和焊接參數(shù)上分析,終確定了C276的焊接方法和焊接參數(shù)如表1所示。表1C276的焊接方法焊接參數(shù)接頭類型焊接方法焊材焊接焊。
2結(jié)果與分析2.1HastelloyC-276合金的應(yīng)力行為圖1中的實(shí)線為由實(shí)驗(yàn)測得的HastelloyC-276合金的應(yīng)力曲線。從圖中可以看出,在4個(gè)不同的溫度下,HastelloyC-276合金的應(yīng)力行為具有相同的特點(diǎn):整個(gè)應(yīng)力過程可以分為2個(gè)階段,第1階段,試樣內(nèi)部應(yīng)力得很快,并隨著時(shí)間的延長逐漸減慢;第2階段,殘余應(yīng)力的進(jìn)一步減慢,隨著時(shí)間的延長無限趨近于一個(gè)極限值,即應(yīng)力極限。應(yīng)力速率和應(yīng)力極限是描述材料應(yīng)力行為的2個(gè)基本參量。
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。
-伸長率30%。
材料經(jīng)過電弧爐熔煉-AOD脫碳-電渣重熔,鋼質(zhì)較其他電弧熔煉的要純凈??慑戃埢蛘哕堉瞥擅?,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)固溶溫度過低,奧氏體晶粒長大不明顯,溫度過高晶粒長大速度加快,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;
然而,銅的添加導(dǎo)致局部腐蝕抵抗力的大幅度下降,而且熱穩(wěn)定性也遜色于合金59。該合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力優(yōu)于C-276,成形、焊接、機(jī)加工特性與C-276相似。美國SpecialMetals公司出品的Inconel686合金、德國ThyssenKruppVDM公司出品的Nicro-fer5923hMo-alloy59同屬鎳-鉻-鉬合金。這兩種合金與美國的Haynes公司出品的HastelloyC-2000并稱為當(dāng)今3大合金,代表著冶金工業(yè)的高成就,是代合金。
焊接時(shí),坡口表面油脂、氧化物、油漆等異物沒有清理干凈,或保護(hù)氣體種類不當(dāng)、純度不高、流量不合適等,則易產(chǎn)生焊接氣孔,晶間腐蝕C276在敏化溫度600℃~1200℃之間,停留時(shí)間長,超過10min,就會(huì)析出δ相及M6C,從而產(chǎn)生晶間腐蝕。C276管焊接工藝坡口制備及清理管子切割用機(jī)械方法,坡口加工采用坡口機(jī)或砂輪打磨,焊前清理*油、漆等所有雜質(zhì),清理范圍為坡口兩側(cè)及背面50~100mm,包括鈍邊、坡口內(nèi)側(cè),清理方法可用或酒精等溶劑擦洗,擦洗完畢,用不銹鋼絲刷刷凈清理。