純鎳201平焊法蘭現(xiàn)貨_來(lái)無(wú)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(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,假設(shè)焊材和母材熱物性近似相同。

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。

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(yán)重工程腐蝕問(wèn)題的場(chǎng)合，值得大力發(fā)展與擴(kuò)大其應(yīng)用。按強(qiáng)化特征分固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)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(shí)效強(qiáng)化型，在固溶的基礎(chǔ)上增加熱處理時(shí)間，提高其機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)用在需要高強(qiáng)度負(fù)荷使用的環(huán)境中；

利用實(shí)驗(yàn)測(cè)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(gè)應(yīng)力過(guò)程中,存在如下關(guān)系式:為蠕變應(yīng)變。在應(yīng)力過(guò)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(shí)驗(yàn)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。

目的研究哈氏合金C-276在溴膠溶液中的耐蝕性能，分析哈氏合金C-276在溴膠溶液中的腐蝕及失效機(jī)理。方法采用掛片試驗(yàn)方法，模擬溴化丁基橡膠生產(chǎn)過(guò)程中溴膠混合釜的腐蝕環(huán)境，研究溫度、液溴含量、水含量、轉(zhuǎn)速等環(huán)境因素影響哈氏合金C-276的腐蝕規(guī)律，利用SEM、XRD等現(xiàn)代分析技術(shù)，對(duì)腐蝕產(chǎn)物形貌、成分進(jìn)行分析。結(jié)果哈氏合金C-276在含溴腐蝕溶液中的主要腐蝕產(chǎn)物為NiBr2、FeBr2、MoBr2、CrBr3等。

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)：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。

分形表面是在固體薄膜物相沉積過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,對(duì)于具備分形性質(zhì)的表面來(lái)說(shuō),表面粗糙度RMS值與測(cè)量尺度L之間符合冪函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系曲線在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下為直線,通過(guò)斜率可以求得分形維數(shù),從而考察薄膜表面的不規(guī)則和破碎程度[16]。本實(shí)驗(yàn)室在對(duì)非晶態(tài)氧化鋁過(guò)渡層的研究[17]中,也采取了不同的AFM掃描范圍,然后利用分形幾何對(duì)表面形貌的性質(zhì)進(jìn)行了分析,該研究也測(cè)量了哈氏合金基底的表面進(jìn)行了分析,了經(jīng)過(guò)電化學(xué)拋光或機(jī)械拋光的哈氏合金表面不具有分形性質(zhì)的結(jié)論。

從圖中可以看出,蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系曲線可以分為3段:高應(yīng)力區(qū)域、低應(yīng)力區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域。在高低應(yīng)力區(qū)域,蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力分別呈線性相關(guān),中間的過(guò)渡區(qū)域,兩者關(guān)系則比較復(fù)雜。典型的蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系如下[9]:creep1nA(5)式中:creep為蠕變應(yīng)變速率,σ為應(yīng)力,n為應(yīng)力指數(shù),A1為與材料特性和溫度有關(guān)的常數(shù)。如果考慮蠕變應(yīng)變速率與溫度的關(guān)系,則方程(5)可以寫成[9]:creepcreep2exp()nQART(6)式中:creepQ為蠕變能,R為普適氣體常數(shù),T為溫度,A2為與材料特性有關(guān)的常數(shù)。

次合格率為100,焊縫表面質(zhì)量檢查100達(dá)到合格要求哈氏合金C276管道的焊接工藝。哈氏合金C276應(yīng)用場(chǎng)合我公司承建的沙特拉比格2×660MW亞臨界燃油電廠地處沙特紅海海岸,機(jī)組設(shè)備所處氣候及環(huán)境腐蝕嚴(yán)重。以風(fēng)機(jī)為例,其輪轂材質(zhì)15MnV,強(qiáng)度級(jí)別等同Q390,屬于普通低合金高強(qiáng)度鋼,在現(xiàn)場(chǎng)工況下#1機(jī)組風(fēng)機(jī)輪轂機(jī)械磨損和介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重。為解決此問(wèn)題,經(jīng)分析,#2機(jī)組采取如下改良技術(shù)方案:將3mm哈氏合金C276襯板滾型、曲型后包覆于風(fēng)機(jī)輪轂之上。

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(jī)械性能-抗拉強(qiáng)度850MPa。

                       -屈服強(qiáng)度350MPa。

                                     -伸長(zhǎng)率30%。

材料經(jīng)過(guò)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鳎缓笕パ趸?、退火固溶，固溶處理是鎳合金重要的一個(gè)熱處理方式，處理溫度對(duì)合金的組織和性能有非常重要的影響。當(dāng)固溶溫度過(guò)低，奧氏體晶粒長(zhǎng)大不明顯，溫度過(guò)高晶粒長(zhǎng)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；

特別是在流動(dòng)不暢的金屬表面,如粗糙的表面、焊縫咬邊處,更容易導(dǎo)致點(diǎn)蝕的生成。點(diǎn)蝕會(huì)晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞的加劇,而且在很多情況下點(diǎn)蝕是這些類型腐蝕的起源。1·2·3應(yīng)力腐蝕在特定的腐蝕介質(zhì)中和拉伸應(yīng)力的作用下出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象,稱為應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂先于金屬的腐蝕部位形成微小凹坑,然后生成細(xì)長(zhǎng)的裂縫,且裂縫擴(kuò)展很快,能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。

故焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制母材、焊材中的硫、磷等雜質(zhì)含量,認(rèn)真清理焊縫表面,并嚴(yán)格控制環(huán)境溫度、濕度。嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù),收弧時(shí)填滿弧坑。冷裂紋:哈氏合金對(duì)冷裂紋不,不會(huì)產(chǎn)生氫脆開裂。但焊縫形狀如果是凹形的,就有可能在根部產(chǎn)生開裂。故封底焊接V.35時(shí),不允許存在焊縫凹陷。易氧化:合金中的Ni、Cr原子非常活躍,使得合金焊接時(shí)焊縫極易氧化,嚴(yán)重時(shí)成狀,使金屬耐腐蝕性能急劇下降,同時(shí)也是產(chǎn)生裂紋的主要原因。