HastelloyB2合金鋼板現(xiàn)貨_以優(yōu)質(zhì)的服務創(chuàng)行業(yè)先鋒,哈氏合金C276管道焊接殘余應力進行了數(shù)值模擬,獲得了殘余應力和變形的分布規(guī)律,討論了線變化的影響,為哈氏合金C276的焊接提供參考依據(jù)。1有限元計算模型的建立1.1焊接工藝參數(shù)管道規(guī)格為76mm×5.49mm,坡口角度60°,三道焊,焊接方法為氬弧焊,焊條牌號ERNi-CrMo-4。采用兩種線Q1=310J/mm和Q2=550J/mm來分別進行計算,速度均取為8cm/min。1.2材料熱物理性能以及力學性能為方便起見,假設焊材和母材熱物性近似相同。
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,當置于650~1040℃*時效后,呈現(xiàn)良好的延展性和耐晶間腐蝕性能。
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)等有嚴重工程腐蝕問題的場合,值得大力發(fā)展與擴大其應用。按強化特征分固溶強化和時效強化,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。時效強化型,在固溶的基礎上增加熱處理時間,提高其機械強度,應用在需要高強度負荷使用的環(huán)境中;
HastelloyC與HastelloyB一樣也有一些嚴重的缺點,在苛刻的氧化介質(zhì)中,這種合金的含鉻量不足以使其保持鈍化狀態(tài)而顯示出高的均勻腐蝕速率;更大的應用障礙是焊接熱影響區(qū)在許多氧化性、低pH值、鹵化物環(huán)境中對晶間腐蝕很。很多場合要求由HastelloyC合金制作的容器焊后經(jīng)過固溶處理熱影響區(qū)的偏析,這嚴重限制了該合金的應用。另外,固溶處理工藝也會使HastelloyC合金塑性及沖擊韌性顯著下降。
醋酸裝置的各種設備選用耐蝕材料制造就成了控制腐蝕的主要手段之一。采用高合金或超合金對于延長醋酸裝置的使用壽命就成為一種既可行又經(jīng)濟的措施。HastelloyC276(以下簡稱C276)是HAYIVESINRNATIONALINC.公司1968年開發(fā)出來的一種改進型的哈氏合金C的可鍛形式,主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中高溫酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近四十年來,在苛刻的腐蝕環(huán)境諸如化學工業(yè)、石油工業(yè)、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應用。
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: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。
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,其化學成份和機械性能見表2、表3,保護氣體純度不低于99.99。(下轉(zhuǎn)第35頁)表ERNiCrMo-4機械性能抗拉強度σb(MPa)屈服強度σb(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(1)底層焊接時,坡口兩側(cè)粘貼的白膠布應反貼,否則焊前用清洗干凈。
射線檢驗。對于Q235B+C276異種鋼焊接,還需進行100射線探傷,合格級別汀4730-2(X)51級。2.5應用實例2006年,以上焊接工藝在筆者所參與施工的揚子石化熱電廠煙氣脫硫項目中得以應用,現(xiàn)場焊縫經(jīng)外觀和探傷檢查,合格率達到100。截至目前,該電廠人口煙道使用C276貼襯部位狀態(tài)良好,未出現(xiàn)系統(tǒng)泄露等情況。3結(jié)語近年來,為強化環(huán)境指標,突出污染減排實效,火力發(fā)電機組煙氣脫硫成為各地環(huán)境污染治理的重中之重。
由于C276合金含有較高的Cr,Mo,W等元素,合金化程度較高,極易產(chǎn)生成分偏析。這種偏析會嚴重影響合金的組織和性能¨。本文開展了對C276合金鋼錠的元素偏析及均勻化退火工藝的研究,分析了退火前后合金鑄態(tài)組織元素偏析及的程度,并針對C276合金鋼錠制定了合理可行的均勻化退火工藝。對于鎳基合金來說,各元素的偏析程度和它們在Ni中的溶解度大小有關(guān),凡原子半徑與Ni近似而能形成置換固溶體的元素。
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℃。
合金的機械性能-抗拉強度850MPa。
-屈服強度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熱處理方式,處理溫度對合金的組織和性能有非常重要的影響。當固溶溫度過低,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;
焊接時選用較少的線,焊絲前端(受熱端)處于氣體保護中,以連續(xù)送絲為宜,杜絕斷續(xù)送絲,同時應避免用焊絲攪拌熔池。焊接全過程均宜采用短弧焊接,控制好層間溫度。收弧時將弧坑填滿,且滯后30s停氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(3)所有鎢極應避免與熔池和焊絲接觸,盡可能縮短電弧長度,防止焊縫夾鎢。(4)保證合適的焊接速度。速度慢,焊縫金屬線較大,使焊縫金屬合金元素燒損較多,焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生過熱組織,故晶粒粗大,焊接接頭物理性能下降。
)收弧時,將弧坑填滿,且滯后10一305停保護氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(s)所用鎢極應避免與熔池和焊絲接觸,防止焊縫夾鎢。(9)由于C276的液態(tài)金屬流動性差,為防止未和氣孔等缺陷,在焊接過程中宜適當擺動焊條。2.3焊接缺陷在實際操作中,多次發(fā)現(xiàn)C276焊接容易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔和夾雜等缺陷,分析其主要原因,終認為有以下幾點。(l)坡口表面氧化物、油脂等雜質(zhì)沒有清理干凈。(2)氫氣保護不到位,氫氣純度不高、流量不適合,或受周圍氣流影響。