316L不銹鋼法蘭_定做對(duì)焊法蘭來無錫鑫輝創(chuàng)鋼業(yè),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,假設(shè)焊材和母材熱物性近似相同。
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。板式濃硫酸換熱器的性能和價(jià)格比優(yōu)于帶陽極保護(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)行深入的研究和開發(fā)。
哈氏合金C-276哈氏合金是鎳基合金的一種,是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,極低的Si、C含量,被認(rèn)為是的抗腐蝕合金,在氧化和還原兩氛圍狀態(tài)中,對(duì)大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,有的耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能,適用于各種濃度的硫酸溶液,是少數(shù)幾種能應(yīng)用于熱濃硫酸溶液的材料之一,主要應(yīng)用于石油化工設(shè)備、熱交換器、引言在醋酸工業(yè)中,醋酸和所用的催化劑有很強(qiáng)的腐蝕性,醋酸是酸中腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)之一。
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。
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、ZRJWXTG。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在熱處理過程中,由于碳和鉻、鉬等合金元素的擴(kuò)散速率不同,碳向晶界的擴(kuò)散速度大于鉻元素的擴(kuò)散速度,固溶溫度過低會(huì)造成合金硬度偏高,導(dǎo)致機(jī)械性能降低,固溶處理的目的是使鎳基合金在高溫下快速冷卻,在很短的時(shí)間通過敏化溫度區(qū)域,過飽和的碳來不及大量析出,貧鉻區(qū)來不及充分形成,使材料產(chǎn)出的晶間腐蝕敏感性降低,不充分的固溶會(huì)導(dǎo)致晶內(nèi)存在未溶碳化物聚集在原始晶界,使得晶界產(chǎn)生貧鉻區(qū);
表1列出了HastelloyC系列合金的不同商業(yè)牌號(hào)對(duì)照。2材料性能2.1成分和力學(xué)性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬固溶體合金,具有強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化及中溫敏化的特性。表2[1]、表3[2]分別列出了合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能。HastelloyC系列合金的合金化程度較高,以此來獲得優(yōu)異的耐蝕性能。Cr元素和Mo元素分別起到耐氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)腐蝕的作用,并共同起到抵抗局部腐蝕(點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕)的作用;W或Nb的加入可以進(jìn)一步提高抵抗局部腐蝕的作用。
而1170℃/10h和1200℃/10h雖然枝晶已經(jīng)大幅減少,但還未*,均勻化不*。而合金的晶粒尺寸也會(huì)隨著溫度的升高,時(shí)問的增長(zhǎng),有明顯的長(zhǎng)大,大的接近380Fm。所以,C276合金的均勻化溫度應(yīng)考慮在1170~1200℃之間。
焊接時(shí),坡口表面油脂、氧化物、油漆等異物沒有清理干凈,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,晶間腐蝕C276在敏化溫度600℃~1200℃之間,停留時(shí)間長(zhǎng),超過10min,就會(huì)析出δ相及M6C,從而產(chǎn)生晶間腐蝕。C276管焊接工藝坡口制備及清理管子切割用機(jī)械方法,坡口加工采用坡口機(jī)或砂輪打磨,焊前清理*油、漆等所有雜質(zhì),清理范圍為坡口兩側(cè)及背面50~100mm,包括鈍邊、坡口內(nèi)側(cè),清理方法可用或酒精等溶劑擦洗,擦洗完畢,用不銹鋼絲刷刷凈清理。
在材料選型時(shí),應(yīng)注意提高材料的Mo元素和Cr元素的含量,特別是Mo元素的含量。1·2·2點(diǎn)腐蝕點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕,常產(chǎn)生于表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。一般情況下,點(diǎn)蝕的要比其直徑大得多。由于金屬材料的非均一性,煙氣中的Cl-等陰離子,首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上,從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦鈍化膜被破壞而又缺乏自鈍化能力時(shí),金屬表面就發(fā)生腐蝕。由于陽極面積比陰極面積小得多,陽極電流密度很大,所以腐蝕往深處發(fā)展,金屬表面很快就被腐蝕成小孔。
Ni系,特性為耐熱,有良好的抗高溫氧化和耐氯離子斷裂性能,在高濃度氯化物中以及含有微量氯化物和氧的熱水和高溫水中,具有良好的耐腐蝕性能。在制造加熱器、換熱器、蒸發(fā)器、蒸餾塔以及脂肪酸處理用冷凝器等有這不可替代的作用,其焊接性能和機(jī)械性能良好,承受高溫及高壓性良好,國(guó)內(nèi)外消耗量巨大,合金的生產(chǎn)工藝使得合金材料出口歐美等國(guó)家,實(shí)現(xiàn)了化,我廠材料已達(dá)到了水平;
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)。
焊接時(shí)選用較少的線,焊絲前端(受熱端)處于氣體保護(hù)中,以連續(xù)送絲為宜,杜絕斷續(xù)送絲,同時(shí)應(yīng)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(shí)將弧坑填滿,且滯后30s停氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。所用鎢極應(yīng)避免與熔池和焊絲接觸,盡可能縮短電弧長(zhǎng)度,防止焊縫夾鎢。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,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;速度快,熔池保護(hù)不好。