Ni201高壓承插管件美標(biāo)口徑3000LB，圖26mm板A-TIG焊背面成形圖3 T型縱向角焊縫1.44×圖4 T型角縫宏觀1.5×2.4焊接接頭的化學(xué)成分分析及力學(xué)性能試驗(yàn)使用活性化焊劑焊接得到的焊縫金屬化學(xué)成分見表3,附合ASME SB-127規(guī)范要求。按照J(rèn)B4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》及《壓力容器監(jiān)察技術(shù)規(guī)程》制備試樣及試驗(yàn),按照GB228-2000《金屬拉伸試驗(yàn)方法》,GB229-1994《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)。所得到的焊接頭的力學(xué)性能如表4所示。焊縫區(qū)(柱狀晶)100×b)熔合區(qū)(胞狀晶+等軸晶)100×c)粗晶區(qū)(等軸晶)100×d)母材(樹狀晶)100×圖510mm板A-TIG焊焊接接頭的微觀組織表3 A-TIG焊熔敷金屬的化學(xué)成分(w)%C Ni Cu Mn Si Fe S A表4 A-TIG焊焊接接頭的力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告(10mm板,雙面焊)Rm/MPa彎曲試驗(yàn)(D=4a,B=20mm,α=180°)500,505(均斷于焊縫區(qū))面彎合格(2件)背彎合格(2件)≥485(符合ASME SB-127)合格3試驗(yàn)結(jié)果分析討論圖1表明,使用氬弧焊活性化焊劑后焊縫熔深可增加到2倍。

拉筋套筒的接頭形式拉筋構(gòu)件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,為保證焊縫質(zhì)量,包裹的Monel合金套筒之間(包括環(huán)縫和縱縫)以及套筒與兩端碳鋼之間均采用搭接接頭,其中套筒之間的搭接量至少應(yīng)有25mm,為密封角焊縫.2.2導(dǎo)管架套筒接頭形式相對(duì)于拉筋,導(dǎo)管架的結(jié)構(gòu)略為復(fù)雜.由于過渡段以及與拉筋焊接節(jié)點(diǎn)的存在,給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來了一定的困難.考慮到貼合強(qiáng)度和貼合緊密程度的要求,過渡段的環(huán)縫采用對(duì)接接頭,在車間內(nèi)預(yù)制完成,其余焊縫采用搭接接頭。

為了探明變形后接合強(qiáng)度的變化,把CL一3復(fù)合鋼作了下述三種處理:①用1 .5 tR彎曲90“后復(fù)原,②把另外的試樣向相反的方向彎曲900復(fù)原,③施以達(dá)大載荷的均勻拉伸變形(約20%),然后分別制取剪切試樣并進(jìn)行試驗(yàn)。另外,彎曲變形時(shí),是取先受拉伸變形的一側(cè)作為試驗(yàn)的部位。 3.可娜性試臉 為了選擇適當(dāng)?shù)倪^渡層和確定接頭性能,進(jìn)行了以下試驗(yàn)。 (l)對(duì)接焊試驗(yàn) 用CL一1復(fù)合鋼按圖1所示的坡口進(jìn)行了對(duì)接焊。
   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)：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、ZRJWXTG。

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。

在工業(yè)應(yīng)用中有對(duì)焊鋼管、高頸鋼管、鋼管蓋、盲板、以及板式鋼管。制造業(yè)中不銹鋼鋼管的使用量較大，特種鎳鋼管可以提高機(jī)械強(qiáng)度，不銹鋼鋼管中含有80%的鎳，該合金鋼管斷裂強(qiáng)度大，可以用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪機(jī)。精密鋼管的化學(xué)穩(wěn)定性高，是重有色金屬中耐蝕性的金屬之一，對(duì)苛性堿的抗蝕能力強(qiáng)。純鎳鋼管在50%的沸騰苛性鈉溶液中鎳每年的腐蝕速度25um，20年內(nèi)不會(huì)發(fā)生銹痕；

現(xiàn)在采用未退火蒙乃爾材料加工焊接的零件沒有再出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。由于升溫和降溫時(shí)間較短,采用臥式氫爐焊接的蒙乃爾材料零件表面沒有發(fā)現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象。采用立式氫爐和真空爐焊接,由于其升溫和降溫時(shí)間較長(zhǎng),經(jīng)過高溫焊接后蒙乃爾材料零件表面發(fā)現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象,隨著處理溫度的提高和時(shí)間的延長(zhǎng),晶粒間界逐漸變大。雖然蒙乃爾材料晶粒長(zhǎng)大出現(xiàn)大量晶界并不足以使零件漏氣,但會(huì)使蒙乃爾材料的強(qiáng)度下降和滲氣等現(xiàn)象的發(fā)生。

ERNiCu-7 填充ERNiCu-7 0搭接/ERNi-1 焊縫檢驗(yàn)及結(jié)果焊縫外觀檢驗(yàn)合格后,先按照ASMEⅤ規(guī)范進(jìn)行滲透探傷(PT),再按ASMEⅨ規(guī)范中相關(guān)章節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn).將搭接接頭五等分取樣后,分別進(jìn)行機(jī)加工,對(duì)五個(gè)樣品的橫斷面進(jìn)行宏觀和金相觀察的結(jié)果表明,接頭的根部焊透,焊縫中未見氣孔、未熔合及裂紋等缺陷,檢驗(yàn)合格.對(duì)接接頭的抗拉強(qiáng)度為545MPa和546MPa,彎曲試驗(yàn)件的測(cè)試面無任何缺陷.試驗(yàn)結(jié)果表明,其力學(xué)性能符合ASMEⅨ規(guī)范,檢驗(yàn)結(jié)果合格。

圖4孔隙度為40%時(shí)不同粒度的壓縮行為局部放大3由圖4可見,性應(yīng)變區(qū)域?yàn)?.01以內(nèi),在此區(qū)域當(dāng)加載力取消時(shí),應(yīng)變將恢復(fù)原狀。應(yīng)變>0.01,隨著應(yīng)力的增加,樣品發(fā)生塑性變形,選擇開始發(fā)生塑性變形時(shí)的點(diǎn)取值屈服強(qiáng)度。從圖4中可以看到,壓縮屈服強(qiáng)度和性模量都隨著粒度的減小而增大,并且以75μm為臨界點(diǎn),當(dāng)小于這一粒度值時(shí),屈服強(qiáng)度和性模量升高得很快,而且這種現(xiàn)象要比孔隙度為26.5%時(shí)明顯,這示粒度對(duì)屈服強(qiáng)度及性模量的影響會(huì)隨著孔隙度的增加而增加。

具有良好的物理性能和機(jī)械性能、耐蝕性能，在200-1090℃范圍內(nèi)能耐介質(zhì)的侵蝕，具有良好的高溫和低溫性能。同時(shí)鎳基高溫合金鋼管也是制造渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等受熱部件的主要零部件材料，鎳基合金鋼管是一種未來發(fā)展的重要材料；

合金的物理性能-密度8.14t/m3。

                   -熔化溫度范圍1370-1400℃。

          -比熱440j/Kg.℃。

                          -居里溫度＜-196℃。

                  -抗拉強(qiáng)度850MPa。

合金的機(jī)械性能-屈服強(qiáng)度350MPa。

               伸長(zhǎng)率30%。

鎳合金是當(dāng)代高技術(shù)兵器和高科技領(lǐng)域重要的制造材料。鑲在各個(gè)領(lǐng)域的用途比,以美國(guó)為例:不銹鋼、合金鋼47%,非鐵基合金33%,鍍層16%,其它4%。 鑲在合金鋼中主要溶入鐵素體而不形成碳化物。鎳加入后,鋼的晶粒在加熱時(shí)不易長(zhǎng)大,從而形成細(xì)晶粒結(jié)構(gòu),鋼的強(qiáng)度提高、塑性和韌性也好,特點(diǎn)是鑲能使鋼的低溫沖擊韌性改善。所以,鑲鋼一問世,便受到人們的重視。初應(yīng)用于制造裝甲。實(shí)驗(yàn)表明,含鑲3寫的鋼,具有異常的抗的能力,再加上*的韌性,自然就成為良好的裝甲材料。

擴(kuò)展位錯(cuò)很寬，在高溫?zé)嶙冃螘r(shí)，變形產(chǎn)生的位錯(cuò)交滑移和刃位錯(cuò)的攀移均較難進(jìn)行，位錯(cuò)從結(jié)點(diǎn)和位錯(cuò)網(wǎng)中解脫出來，與異號(hào)位錯(cuò)相互抵消，使得高頸鋼管中的位錯(cuò)密度增加，材料變形的儲(chǔ)能變大，變形產(chǎn)生的軟化作用以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主。同時(shí)，隨著變形溫度升高，WN鋼管變形過程中，產(chǎn)生的熱震動(dòng)能不斷增加，對(duì)材料的軟化作用不斷變強(qiáng)，因此，在同一應(yīng)變速率條件下，流變應(yīng)力隨變形溫度升高，且流變應(yīng)力峰值，隨變形溫度升高，向應(yīng)變量小的方向移動(dòng)；

開始研制這類合金是在20年代。1941年英國(guó)首先開始生產(chǎn)尼莫尼克(Nimonic)系列鑲基高溫合金。初生產(chǎn)的為尼莫尼克75(Ni一20Cr一0.4Ti一o·IC)。為了進(jìn)一步提高抗蠕變強(qiáng)度,又在其中加入鋁,研制成尼莫尼克80(Ni一20Cr一2.STi一1.3AI)。隨后又研制出更好的尼莫尼克90、尼莫尼克105、尼莫尼克115.美國(guó)在40年代中期、蘇聯(lián)在40年代后期、我國(guó)在50年代中期也都先后研制出了鑲墓高溫合金。但這時(shí)期的鑲基高溫合金大多是變形合金。

電子工業(yè)還利用蒙乃爾合金腐蝕的引線的耐熱門、泵、燃燒裝置以及抗氯離子腐蝕的耐蝕結(jié)構(gòu)件c¨、如r 0、 蒙乃爾合金為鐐-銅固溶體基體,含有合金元素錳、硅，-甩以改善合金的機(jī)械性能,元素鐵在合金中單獨(dú)存在時(shí)，作為雜質(zhì)會(huì)對(duì)合金的抗蝕性產(chǎn)生不嵌影響≈當(dāng)鐵一錳、硅元素同時(shí)存在時(shí)j也能起到改善機(jī)械性能的作用。添加合金元素鋁和鈦能夠形成金屬問化合物。在產(chǎn)生時(shí)效硬化作用的同時(shí)，會(huì)降低合金的抗蝕性能。