38CrMoAl管件_熱壓管件_鍛制管件,但是,從具有較大圖3電化學(xué)拋光的哈氏合金樣品AFM圖像進(jìn)行不同階數(shù)(1~3)的flatten處理后計(jì)算的表面粗糙度RMS值掃描尺度的AFM圖像分割的小尺度圖像,其計(jì)算的表面粗糙度與通過真實(shí)的小尺度AFM測量的結(jié)果是否相同,是一個需要認(rèn)真考察的問題。前面提到的兩個樣品分別有3張掃描尺度為70μm的AFM圖像,下面將把電化學(xué)拋光的哈氏合金樣品的AFM圖像分割成小尺度的區(qū)域,然后將這些區(qū)域計(jì)算出的表面粗糙度與實(shí)際的小尺度AFM測量結(jié)果進(jìn)行比較。
焊接之前,需要附加固定焊來保證兩塊搭接的薄板緊密貼合。這些固定焊的長度通常非常小(長約6mm,間距75mm)。間隙過大會增加密封焊損壞的可能,易造成系統(tǒng)泄漏。焊接過程中,采用手工焊時對根部焊縫的背部做磨光處理;采用氬弧焊焊接時宜采用100氬氣保護(hù)。應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線,采用小電流快速焊接,同時輔以銅墊板等措施來提高焊縫的冷卻速度,避免過熱輸入,否則不僅在焊接熱影響區(qū)容易產(chǎn)生一定程度的退火和晶粒長大,還可能產(chǎn)生過度的偏析、碳化物的沉淀等有害的冶金現(xiàn)象,從而引起熱裂紋或降低材料的耐蝕性。
在外表面的焊縫區(qū),x向變形為收縮變形,在焊縫具有大值,然后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔熳冃?離焊縫1cm處大,然后逐漸降低。在不同線下,Q2下的變形整體稍大于Q1下的變形。從圖8可見,在內(nèi)表面的焊縫及近縫區(qū),x向變形為拉伸變形,在焊縫具有大值,然后逐漸降低,離焊縫3cm處轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小的收縮變形。在不同線下,Q2下的變形整體稍大于Q1下的變形。從圖9、10可見,y向變形在內(nèi)外表面的分布具有相似性,均表現(xiàn)為拉伸變形;在焊縫區(qū)具有大值。
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。
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、ZRJWXTG。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在熱處理過程中,由于碳和鉻、鉬等合金元素的擴(kuò)散速率不同,碳向晶界的擴(kuò)散速度大于鉻元素的擴(kuò)散速度,固溶溫度過低會造成合金硬度偏高,導(dǎo)致機(jī)械性能降低,固溶處理的目的是使鎳基合金在高溫下快速冷卻,在很短的時間通過敏化溫度區(qū)域,過飽和的碳來不及大量析出,貧鉻區(qū)來不及充分形成,使材料產(chǎn)出的晶間腐蝕敏感性降低,不充分的固溶會導(dǎo)致晶內(nèi)存在未溶碳化物聚集在原始晶界,使得晶界產(chǎn)生貧鉻區(qū);
在許多腐蝕環(huán)境中合金C和C-276的耐蝕性相似。在合金C-276的焊接熱影響區(qū)不存在連續(xù)的晶粒邊界偏析,因此不會產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。C-276可以在焊態(tài)下使用,但在某些工藝條件下即使低碳低硅的C-276也對晶間腐蝕較,C-276并不具備足夠的熱穩(wěn)定性,在650~1090℃溫度范圍內(nèi)長時間時效后,也會在晶界析出碳化物或伴隨產(chǎn)生金屬間化合物μ相(Co2Mo6型),使抗晶間腐蝕性能下降。具有顯著的高溫穩(wěn)定性,當(dāng)置于650~1040℃*時效后,呈現(xiàn)良好的延展性和耐晶間腐蝕性能。
焊接坡口好采用機(jī)械加工的方法,但是機(jī)械加工會帶來加工硬化,所以對機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。焊接時要采用適宜的熱輸人速度,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中,C276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得好的抗腐蝕性能。C276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。
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(jì)方法[11]計(jì)算的,其中hi為測量的到的表面高度值,n為被統(tǒng)計(jì)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(jì)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。
接頭型式對焊接頭采用V形坡口(坡口角度80°±5°,鈍邊0.5±0.5,組對間隙1±0.5)。3.3焊接材料焊絲采用ERNiCrMo-4Φ2.0mm,其化學(xué)成分和機(jī)械性能見表2、表3,保護(hù)氣體純度不低于99.99。機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度6b(MPa)屈服強(qiáng)度6b(MPa)延伸率δ()840390253.4C276焊接工藝參數(shù)見表4。表4焊接工藝參數(shù)層次焊接方法焊材極性電流A電壓V焊接內(nèi)Ar流量L/min管內(nèi)Ar氣流量焊接要點(diǎn)底層焊接時,坡口兩側(cè)粘貼的白膠布應(yīng)反貼,否則焊前用清洗干凈。
Ni系,特性為耐熱,有良好的抗高溫氧化和耐氯離子斷裂性能,在高濃度氯化物中以及含有微量氯化物和氧的熱水和高溫水中,具有良好的耐腐蝕性能。在制造加熱器、換熱器、蒸發(fā)器、蒸餾塔以及脂肪酸處理用冷凝器等有這不可替代的作用,其焊接性能和機(jī)械性能良好,承受高溫及高壓性良好,國內(nèi)外消耗量巨大,合金的生產(chǎn)工藝使得合金材料出口歐美等國家,實(shí)現(xiàn)了化,我廠材料已達(dá)到了水平;
焊前準(zhǔn)備根據(jù)同類工程施工經(jīng)驗(yàn)以及參考相關(guān)技術(shù)資料,終確定以下施工準(zhǔn)備。(l)參照Dl刀)868一2004《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·焊接工藝評定規(guī)程》和DllT869一004《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)·火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》要求制作焊接試件,并進(jìn)行焊接工藝評定。(2)焊條在使用前應(yīng)按照其說明書的要求進(jìn)行烘焙,重復(fù)烘焙不得超過兩次,使用時應(yīng)裝人保溫溫度為100一150℃的保溫筒內(nèi),隨用隨取。(3)焊絲在使用前應(yīng)銹、垢和油污等。
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。