哈氏合金C2000圓鋼固溶交貨,接頭型式對焊接頭采用V形坡口(坡口角度80°±5°,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(xué)成分和機械性能見表2、表3,保護氣體純度不低于99.99。機械性能抗拉強度6b(MPa)屈服強度6b(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氣流量焊接要點底層焊接時,坡口兩側(cè)粘貼的白膠布應(yīng)反貼,否則焊前用清洗干凈。
焊接時,坡口表面油脂、氧化物、油漆等異物沒有清理干凈,或保護氣體種類不當(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,停留時間長,超過10min,就會析出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械方法,坡口加工采用坡口機或砂輪打磨,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。
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(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,熔池保護不好。
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(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、鉬等合金元素的擴散速率不同,碳向晶界的擴散速度大于鉻元素的擴散速度,固溶溫度過低會造成合金硬度偏高,導(dǎo)致機械性能降低,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);
應(yīng)力是真空熱脹形的理論基礎(chǔ)[5-8],對HastelloyC-276合金應(yīng)力行為的研究不但有助于對轉(zhuǎn)子屏蔽套真空熱脹形的理解,具有一定的理論價值,而且為轉(zhuǎn)子屏蔽套真空熱脹形過程的有限元模擬工作提供了必要的數(shù)據(jù)。然而,目前對HastelloyC-276合金應(yīng)力行為的研究卻很少,采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T10120-1996規(guī)定的拉伸應(yīng)力實驗方法。為了研究溫度對HastelloyC-276合金應(yīng)力行為的影響,分別在750,800,850和900℃4個溫度下進行應(yīng)力實驗,相應(yīng)的初始應(yīng)力分別為250,250,250和200MPa。
普通奧氏體不銹鋼有相似的成形性能。但由于其比普通奧氏體不銹鋼的強度要大,所以,在冷成形加工過程中會有更大應(yīng)力。此外,這種材料的加工硬化速度比普通不銹鋼快得多,因此在有廣泛冷成形加工過程中,要采取中途退火處理。3.3焊接及熱處理在葉輪和誘導(dǎo)輪的制造過程中,使用焊接方法加工的比較多,所以常常涉及到該材料的焊接性能。3.3.1C276的焊接性能與低碳鋼、不銹鋼相比,C276的焊接具有奧氏不銹鋼相類似的問題,即有較高的熱裂紋性,氣孔生成機率較高,焊接區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向等。
將掃描尺度為70μm的AFM圖像進行分割的方法為:每次將其AFM圖像分為四個相等大小的正方形區(qū)域。經(jīng)過六次這樣的分割后,每個小區(qū)域的尺度約為1μm。對經(jīng)過上述方法分割的所有小區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)直接進行表面粗糙度計算,然后把具有相同尺度的小區(qū)域的表面粗糙度求出平均值與標(biāo)準(zhǔn)差,就了如圖4(a)所示的表面粗糙度RMS值與尺度L的關(guān)系曲線。從圖4可以看到,相對于現(xiàn)代金屬材料中耐蝕的一種。
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,使整個熔池流動性差,穿透力小,熔深淺。熱裂紋由于合金C-276焊縫具有樹狀組織,在粗大晶粒的邊界上集中了一些低熔點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上反映出:固、液兩相之間溫度間距小,流動性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,氣體來不及逸出,殘留在焊縫中便生成了氣孔。
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,其焊接性能和機械性能良好,承受高溫及高壓性良好,國內(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家,實現(xiàn)了化,我廠材料已達到了水平;
利用實驗測得的應(yīng)力曲線可以給出不同溫度下材料的蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系。在整個應(yīng)力過程中,存在如下關(guān)系式:為蠕變應(yīng)變。在應(yīng)力過程中,總應(yīng)變保持不變,彈性應(yīng)變逐漸轉(zhuǎn)化為蠕變應(yīng)變,則:totald0dt(3)將方程(2)和(3)聯(lián)立可以推導(dǎo)出蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系式:creepcreepdddtEdt(4)式中:creep為蠕變應(yīng)變速率,σ為應(yīng)力,E為材料的楊氏模量。利用方程(4),便可由實驗的應(yīng)力曲線推出蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系,的蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系曲線如圖。
HastelloyC與HastelloyB一樣也有一些嚴(yán)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(yīng)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(yán)重限制了該合金的應(yīng)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。