1J50板材現(xiàn)貨大量庫(kù)存_到無(wú)錫鑫輝創(chuàng)鋼業(yè),可見(jiàn),HastelloyC-276合金的應(yīng)力極限與溫度近似呈線性關(guān)系。圖4應(yīng)力極限與溫度的關(guān)系3結(jié)論1)HastelloyC-276合金的應(yīng)力過(guò)程可以分為兩個(gè)階段。第1階段,試樣內(nèi)部應(yīng)力得很快,并隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減慢;第2階段,殘余應(yīng)力的進(jìn)一步減慢,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)無(wú)限趨近于一個(gè)極限值,即應(yīng)力極限。2)采用二次延遲函數(shù)擬合的應(yīng)力曲線與實(shí)驗(yàn)應(yīng)力曲線符合得很好。3)蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系曲線可分為3段:高應(yīng)力區(qū)域、低應(yīng)力區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域。
管道組對(duì)時(shí)要嚴(yán)格控制錯(cuò)邊量,防止出現(xiàn)未焊透產(chǎn)生的裂紋和氣孔。坡口角度應(yīng)適當(dāng)增大,根部鈍邊適當(dāng)減小。定位焊與正式焊接參數(shù)相同,定位焊的數(shù)量不得少于三點(diǎn),每處長(zhǎng)度不小于30mm,應(yīng)焊透且無(wú)任何缺陷。同時(shí),要注意將定位焊的焊縫兩端打磨成帶斜坡的凹槽,以便正式焊接時(shí)接頭部位能熔合良好。打底焊時(shí),管道背面要進(jìn)行充氬保護(hù)。4.4管道焊接工藝采用φ2.0mm的鈰鎢極,鎢極伸出長(zhǎng)度3~5mm,焊縫不預(yù)熱,層間溫度小于等于50℃,噴嘴直徑ElectricWeldingMachine焊接層數(shù)焊接方法焊絲直徑φ/mm電源極性焊接電流I/A焊接電壓U/V焊接速度。
哈氏合金C276管道焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了殘余應(yīng)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(jì)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(hào)ERNi-CrMo-4。采用兩種線Q1=310J/mm和Q2=550J/mm來(lái)分別進(jìn)行計(jì)算,速度均取為8cm/min。1.2材料熱物理性能以及力學(xué)性能為方便起見(jiàn),假設(shè)焊材和母材熱物性近似相同。
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;
熱裂紋性高焊絲及材料本身表面雜質(zhì)在焊接過(guò)程中形成晶間液態(tài)膜殘留在晶界區(qū),由于收縮應(yīng)力的作用而開(kāi)裂,從而引發(fā)熱裂紋。(2)氣孔合金元素含量分配的特點(diǎn),決定合金固液相溫度間距小,流動(dòng)性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,極易產(chǎn)生氣孔。焊接時(shí),坡口表面油脂、氧化物、油漆等異物沒(méi)有清理干凈,或保護(hù)氣體種類不當(dāng)、純度不高、流量不合適等,則易產(chǎn)生焊接氣孔。(3)晶間腐蝕C276在敏化溫度600一1200℃之間停留時(shí)間,超過(guò)10分鐘,就會(huì)析出占相及M6C,產(chǎn)生晶間腐蝕。
故應(yīng)嚴(yán)格對(duì)坡口處所有的物質(zhì)*。將坡口正面和根部周圍25mm內(nèi)修磨出金屬光澤,并用清洗干凈。管道的切割和坡口預(yù)制可采用等離子切割/刨、機(jī)加工等方式,再用不銹鋼刷子清理。4.2裝配時(shí)嚴(yán)格控制錯(cuò)邊量,防止出現(xiàn)未焊透產(chǎn)生裂紋與氣孔。管道坡口角度應(yīng)適當(dāng)增大,根部鈍邊應(yīng)適當(dāng)減小(見(jiàn)圖1)。定位焊采用正式焊接相同的工藝,并應(yīng)焊透和無(wú)缺陷,其兩端應(yīng)打磨成斜坡,已利接頭。5TIG焊接工藝5.1TIG封底焊接方法5.1.1采用Φ2.5mm的鈰鎢極,鎢極伸出長(zhǎng)度3mm~5mm,焊縫不預(yù)熱,層間溫度低于150℃,噴嘴直徑12mm(噴嘴越大效果越好,好采用噴嘴加拖罩方法)。
晶間腐蝕由哈氏合金C-276的特性可知,其敏化溫度區(qū)間為600℃~1200℃,在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)析出δ相,使合金C-276的抗晶間腐蝕性能明顯下降。所以,避免在敏化溫度區(qū)間停留過(guò)長(zhǎng)時(shí)間是防止晶間腐蝕的措施。3焊接材料3.1保護(hù)氣體為了保證良好的焊接性能和優(yōu)良的焊接接頭,保護(hù)氣體采用99.99純氬氣。3.2鎢極焊接時(shí)采用φ2.5mm的鈰鎢極,把鎢極頭磨成錐形。通常使用的圓錐角為30°~60°,磨平,直徑0.4mm。3.3焊絲根據(jù)哈氏合金(C-276)的焊接特性,打底、填充、蓋面均采用TIG焊接。
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(lái)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%。
軸向和環(huán)向殘余應(yīng)力均為拉應(yīng)力;軸向拉應(yīng)力大值為300MPa,環(huán)向拉應(yīng)力大值為130MPa。可見(jiàn),軸向拉應(yīng)力對(duì)內(nèi)壁裂紋的產(chǎn)生有主要的影響。4.3在管道外表面焊縫及近縫區(qū),軸向應(yīng)力為壓應(yīng)力,大值為280MPa。環(huán)向應(yīng)力為拉應(yīng)力,大值為250MPa??梢?jiàn),環(huán)向拉應(yīng)力對(duì)外壁裂紋的產(chǎn)生有主要的影響。4.4管道內(nèi)表面焊縫及近縫區(qū),x向位移和y向位移為拉伸變形,z向位移為收縮變形。4.5管道外表面焊縫及近縫區(qū),x向位移和z向位移為收縮變形,y向變形為拉伸變形。
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(lái),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(guò)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);
目前普遍認(rèn)為金屬基底的表面粗糙度對(duì)于IBAD過(guò)渡層的織構(gòu)和YB-CO超導(dǎo)層的性能有重要影響[4-5],特別是IBAD-MgO過(guò)渡層的制備對(duì)金屬基底表面粗糙度已經(jīng)有明確的要求指標(biāo),2004年Kreiskott等[6]中明確提出了使金屬基底的表面粗糙度RMS值低于1nm(在5μm×5μm范圍內(nèi)AFM測(cè)量)才能保證IBAD-MgO的面內(nèi)織構(gòu)半高寬達(dá)到6°~8°的水平。所以在IBAD技術(shù)的研究中,金屬基底表面的平整化研究不斷革新,研究人員們使用了各種拋光方法降低金屬基底的表面粗糙度。
誘發(fā)氣孔產(chǎn)生的因素主要有:坡口表面油脂,氧化物、在下料過(guò)程中記號(hào)筆的痕跡等異物沒(méi)有清理干凈,氣體保護(hù)不當(dāng)、純度不高、流量不夠。避免上述情況的存在,可減少氣孔生成幾率。(3)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?zé)龘p較多,熱影響區(qū)產(chǎn)生過(guò)熱組織,導(dǎo)致晶粒粗大,焊接接頭物理性能下降。速度快,熔池保護(hù)不好,熔池金屬未充分的冶金反應(yīng),焊縫溫度偏低,焊縫邊緣熔合不好,容易產(chǎn)生裂紋。