314不銹鋼帶分條冷軋光亮退火，結(jié)蒙乃爾合金多孔材料是重要的金屬過濾材料之一,憑借其優(yōu)良的耐高溫抗腐蝕及良好的抗沖擊、可焊接等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于化工、核工業(yè)、石化等諸多領(lǐng)域。隨著蒙乃爾過濾材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展及使用環(huán)境越來越苛刻,其力學(xué)性能的研究顯得尤為重要。采用粉末冶金法制備20mm×25mm柱狀壓縮試件,利用MTS810對(duì)這些試件進(jìn)行力學(xué)性能測試,采用準(zhǔn)靜態(tài)單一軸向的加載方式對(duì)試樣進(jìn)行壓縮性能的測試,并詳細(xì)分析了相同孔隙度下粒度對(duì)鎳合金多孔材料壓縮性能的影響。

控制蒙乃爾材料焊接后漏氣必須控制蒙乃爾材料的晶粒長大。2實(shí)驗(yàn)研究材料晶粒長大與溫度和時(shí)間的關(guān)系為密切,圖3給出了未經(jīng)過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)間的表面形貌。蒙乃爾材料實(shí)驗(yàn)零件尺寸Φ10.0mm×1.5mm。從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出以下結(jié)論:(1)由于臥式氫爐升溫和降溫時(shí)間較短,經(jīng)過960℃加熱20min后蒙乃爾材料零件表面仍未發(fā)現(xiàn)晶粒長大的現(xiàn)象。(2)由于立式氫爐和真空爐升溫和降溫時(shí)間較長。

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(shí)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(gè)晶粒，保溫時(shí)間延長，位錯(cuò)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(duì)晶界和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有釘扎的作用；

目前蒙乃爾合金的UWS編碼還只限于變形合金?？赡苁且?yàn)槠滂T造合金的化學(xué)成分很難統(tǒng)一的緣故。除了上述三種典型的蒙乃爾合號(hào)表示方法外，還有其它一些的，或混合型的牌號(hào)，或商業(yè)名稱(Trade Name)、成分(C0mp)、等級(jí)(Grade)等牌號(hào)表示方法，因此，對(duì)成分相同的蒙乃爾合金就可能有幾種表示法。表5列出了部分牌號(hào)的新舊變化和對(duì)應(yīng)關(guān)系[“¨。在其它一些技術(shù)規(guī)范中，如QQ—N一288，AMS，157d，AMS 4575，也給出了有關(guān)蒙乃爾合號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

均勻腐蝕通過對(duì)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(duì)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。

在焊接Monel400套筒的過程中,應(yīng)制定合理的焊工工藝,確保焊接接頭的牢固性和致密性,同時(shí)避免溫度過高對(duì)焊接接頭的影響,以提高整個(gè)套筒的耐蝕性能.2接頭設(shè)計(jì)及焊接工藝該項(xiàng)目中的導(dǎo)管架需要在海水濺射區(qū)包裹Mo-nel 400薄板的面積約為230m2.在實(shí)際的施工過程中,不僅涉及到Monel 400合金套筒之間的焊接,還涉及到在套筒上下兩端的Monel 400合金板材與碳鋼的焊接,為了保證焊接質(zhì)量,應(yīng)根據(jù)不同的構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適宜的接頭形式及焊接工藝。

焊前應(yīng)對(duì)坡口及其兩側(cè)25mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨氧化物,隨后用清洗.同時(shí)用對(duì)每根焊絲的表面進(jìn)行清洗,去除標(biāo)識(shí)墨跡等污物.在對(duì)接接頭的背部貼附半圓形槽子,四周用錫紙密封,提前充氬氣(如無法保證背部有氬氣保護(hù),應(yīng)背部打磨清根).焊前不需預(yù)熱,層間溫度不宜高于100℃,電弧極性為直流正接,焊接參數(shù)列于表4.單位:mm圖1接頭形式及尺寸Fig.1 Joint forms and sizes表4焊接參數(shù)Table 4 Welding parameters接頭形式焊接層次焊絲牌號(hào)直徑/mm電壓/V電流/A氬氣流量/(L·min-1)正面保護(hù)背面保護(hù)熱輸入/(kJ·mm-1)對(duì)接打底。

3.2蒙乃爾材料加熱時(shí)間含有蒙乃爾材料的零件焊接時(shí)應(yīng)盡量避免長時(shí)間高溫加熱,使用臥式氫爐進(jìn)行蒙乃爾材料的高溫焊接,從而大大降低了蒙乃爾材料的零件焊接升溫和降溫時(shí)間。圖4給出了臥式氫爐進(jìn)行蒙乃爾材料零件焊接后的表面形貌。從圖上沒有發(fā)現(xiàn)蒙乃爾材料晶粒長大而出現(xiàn)明顯晶界的現(xiàn)象,說明采用臥式氫爐進(jìn)行蒙乃爾材料的高溫焊接是可行的?，F(xiàn)在已焊接幾十個(gè)零件無一出現(xiàn)漏氣。

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(duì)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(duì)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(duì)Cu、Fe、Cr、Mo等元素要求很高，ZRJWXTG可以冷加工強(qiáng)化；

焊接工藝在施工過程中,套筒在車間進(jìn)行板材的下料、卷制和預(yù)制,然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組對(duì)和焊接.由于采用的是厚度僅為3mm的Monel 400合金薄板且包裹面積不大,并考慮到該焊接接頭宜在惰性氣體保護(hù)氣氛以及采用較小的焊接熱輸入進(jìn)行焊接,終確定采用手工鎢極氬弧焊(GTAW)進(jìn)行焊接.3焊接設(shè)備及工藝評(píng)定3.1焊接設(shè)備GTAW采用的焊機(jī)為唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)器有限公司生產(chǎn)的YE-300WP5HGE/G焊機(jī),鎢極直徑為2.0mm,配備了自動(dòng)鎢極打磨機(jī)。

采用粉末冶金法制備蒙乃爾合金多孔過濾材料試樣。模具壓制成柱狀樣品坯體,然后在氫氣爐燒結(jié),燒結(jié)溫度為1230℃,保溫時(shí)間為2h。試樣尺寸為:20mm×25mm。根據(jù)測量試樣質(zhì)量和體積來計(jì)算孔隙度,由于目前對(duì)金屬多孔材料壓縮強(qiáng)度的檢測方法并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),壓縮強(qiáng)度檢測參照金屬材料-室溫壓縮方法GB/T 7314-2005進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。壓縮試驗(yàn)在MTS-810材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。采用1mm/min的推進(jìn)速度對(duì)其高度方向載荷來完成其壓縮行為的檢測,即準(zhǔn)靜態(tài)單向軸向加載壓縮實(shí)驗(yàn)。