17-4PH不銹高頸法蘭生產(chǎn)廠,接頭型式對(duì)焊接頭采用V形坡口(坡口角度80°±5°,鈍邊0.5±0.5,組對(duì)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(jiàn)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(jiàn)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(shí),坡口兩側(cè)粘貼的白膠布應(yīng)反貼,否則焊前用清洗干凈。
次合格率為100,焊縫表面質(zhì)量檢查100達(dá)到合格要求哈氏合金C276管道的焊接工藝。哈氏合金C276應(yīng)用場(chǎng)合我公司承建的沙特拉比格2×660MW亞臨界燃油電廠地處沙特紅海海岸,機(jī)組設(shè)備所處氣候及環(huán)境腐蝕嚴(yán)重。以風(fēng)機(jī)為例,其輪轂材質(zhì)15MnV,強(qiáng)度級(jí)別等同Q390,屬于普通低合金高強(qiáng)度鋼,在現(xiàn)場(chǎng)工況下#1機(jī)組風(fēng)機(jī)輪轂機(jī)械磨損和介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重。為解決此問(wèn)題,經(jīng)分析,#2機(jī)組采取如下改良技術(shù)方案:將3mm哈氏合金C276襯板滾型、曲型后包覆于風(fēng)機(jī)輪轂之上。
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;
合金概述Hastelloy合金分為耐蝕合金和耐熱合金,耐蝕合金又分為3個(gè)主要系列即B、C、G。B系列有B、B-2、B-3;C系列有C、C-276、C-4、C-22、C-2000;G系列有G、G-3、G-30、G-50等。Hastelloy耐蝕合金中通用的是C類(lèi)合金。在20世紀(jì)30年代產(chǎn)生了C族種合金即HastelloyC。20世紀(jì)的后半葉耐蝕合金有很大發(fā)展,如60年代有C-276,70年代有C-4,80年代有C-22,90年代有合金59、686、C-2000等。
焊接工藝特點(diǎn)哈氏合金具有較強(qiáng)的熱裂紋性,為避免晶粒長(zhǎng)大及碳化物析出,采用較小的焊接熱輸入。但同時(shí),由于鎳基合金金屬流動(dòng)性差,易造成未焊透,線(xiàn)也不宜過(guò)小。故根據(jù)經(jīng)驗(yàn)需采用中等電流并結(jié)合較高焊接速度的施焊方式。*焊接時(shí)保持90A左右電流,22~24V電壓,短弧以控制層間溫度(小于93℃),收弧時(shí)填滿(mǎn)弧坑以防止弧坑裂紋。因示例哈氏合金襯板僅3mm厚,故*使用相對(duì)柔和的焊接冶金方式。
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。
為了便于了解表面粗糙度隨尺度的大范圍變化而產(chǎn)生的區(qū)別,這些圖中都采用了雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)。在本研究進(jìn)行的各種粗糙度測(cè)量和分析中都發(fā)現(xiàn),無(wú)論使用RMS還是Ra值來(lái)描述,表面粗糙度隨著都是基本*的,主要的區(qū)別只是RMS值大于Ra值,因此本文中大都使用RMS值來(lái)描述表面粗糙度,Ra值的信息一般不專(zhuān)門(mén)列出。從圖2可以首先看到,隨著掃描尺度的增加,兩個(gè)樣品的表面粗糙度都會(huì)出現(xiàn)單調(diào)變大,而且表面粗糙度開(kāi)始的變化較為緩慢,而當(dāng)掃描于10μm后表面粗糙度急劇增大。由于兩種樣品的表面粗糙度與AFM掃描尺度之間的關(guān)系曲線(xiàn)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下都不是線(xiàn)性的,可以判斷它們的表面并不是分形性質(zhì)的[17]。另外從圖2可以看到,電化學(xué)拋光的哈氏合金樣品(EPH)表面粗糙度在各種掃描尺度下一般都明顯小于機(jī)械拋光的樣品(MPH),不過(guò)在70μm的尺度下前者只是比后者略小。所以,電化學(xué)拋光相對(duì)于機(jī)械拋光在較小的尺度上的整平效果更為顯著,這與圖1中看到的現(xiàn)象*。
采用高頻引弧,焊接時(shí)焊把盡量垂直焊件,以更好地控制熔池大小,而且可使氬氣均勻保護(hù)熔池而不被氧化。采用小電流、快焊速,降低熱輸入,防止熱量集中產(chǎn)生裂紋。焊把要一直擺動(dòng),擺動(dòng)幅度不超過(guò)焊絲直徑的三倍,起到攪拌熔池的作用。圖2焊件充氣保護(hù)示意焊接時(shí),鎢部距離焊件2mm,焊絲要順著坡口沿管子切線(xiàn)方向送到熔池前端,待焊絲熔化,兩邊稍作停留,焊絲均勻地、連續(xù)地送入熔池向前移動(dòng)。在焊接時(shí),焊絲端部要始終在保護(hù)氣體中,防止氧化而生成雜質(zhì)。
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)。
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;
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(shù)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(lái)不及逸出,殘留在焊縫中便生成了氣孔。
然后逐漸降低;線(xiàn)Q2下的變形大于Q1,內(nèi)表面的變形整體大于外表面。從圖11、12可見(jiàn),z向位移在內(nèi)外表面的分布具有相似性,均表現(xiàn)為收縮變形。焊縫線(xiàn)的位移為0,這是由于焊縫面為軸對(duì)稱(chēng)邊界條件,z向的位移受到約束。隨后逐漸增大,在大約1cm處達(dá)大值,并趨于穩(wěn)定。線(xiàn)Q2下的變形大于Q1,外表面的變形整體大于內(nèi)表面。4結(jié)論4.1在速度不變的情況下,線(xiàn)對(duì)焊接溫度和變形影響較大,而對(duì)殘余應(yīng)力的影響不大。4.2管道內(nèi)表面焊縫及近縫區(qū)。