InconelX750合金鋼板成份包含板材成份表,高速部分流泵是屬于后發展起來的高科技產品,它利用提高葉輪轉速(3600rfmin以上),加大葉輪外緣的流體線速度,達到高揚程的目的。高速泵的葉輪是全開式的,沒有前后蓋板,葉片是放射狀的徑向直葉片(如圖l)。主要優點是體積小,轉動部件少,主軸短、剛性好、運轉平穩,檢修方便,密封可靠。此外它還有基礎小的優點,便于在裝置上安裝。高速泵是與增速齒輪箱做成一體的單級泵,沒有級間的密封環,所以不會出現密封環的磨損和侵蝕而使密封間隙增大。
在焊縫及熱影響區網格劃分較密,在遠離焊縫的區域網格劃分較疏,節約了分析成本和計算時間,保證了有限元分析的精度和經濟性。網格劃分如圖2所示。溫度場計算單元類型為DC3D8,應力場計算單元類型為C3D8。1.4焊接熱源GTAW采用高斯熱源就可以滿意的模擬結果[5~8],本文將電弧看成輻射狀對稱并呈高斯分布作用于管道表面,用FORTRAN語言編寫熱源子程序DFLUX,在ABAQUS調用該子程序進行計算。隨著時間的變化,電弧隨焊縫做環向移動,是電弧加熱半徑和大功率。
由于難以材料的高溫性能,假定材料在高溫(熔點及熔點以上)下的性能不變[2,3]。固相線1323℃,液相線1371℃,常溫屈服強度376MPa,抗拉強度796MPa。其熱力學性能與溫度相關[4](圖1),對于未知的材料性能運用外推法。圖1HastelloyC276材料特性圖2網格劃分1.3幾何模型及網格劃分利用非線性有限元軟件ABAQUS建立了管道焊接模型。由于該模型是關于環焊縫對稱的,因此,建模時取管道沿環焊縫線的一半。
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: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域,過飽和的碳來不及大量析出,貧鉻區來不及充分形成,使材料產出的晶間腐蝕敏感性降低,不充分的固溶會導致晶內存在未溶碳化物聚集在原始晶界,使得晶界產生貧鉻區;
查閱ASME鍋爐壓力容器規范第IX卷QW-422,可知B-575UNS-No.N10276組別。據此成分組別查閱QW-432,可確定適合的焊材為F-No.43,若采用手工電弧焊(SMAW),則焊條為ASMESFA-5.11規定牌號ENiCrMo-4,主要成分():Ni基體5;若采用氣保焊(GTAW/GMAW),則焊絲為ASMESFA-5.14規定牌號ERNiCrMo-4,主要成分():Ni基體、種焊材在多種侵蝕介質中都表現出了優異的耐蝕性能,特別是耐點蝕和裂隙腐蝕的能力,并且可用于異種鋼焊接。
焊接前應先用氬氣將管內空氣置換干凈后再進行焊接。采用高頻引弧,焊槍在焊接時要盡量垂直于焊件,這樣能更好的控制熔池的大小,而且可使噴嘴氬氣均勻的保護熔池不被氧化。采用小電流、快的焊接速度,降低熱輸入,防止熱量集中產生熱裂紋,焊槍不得停止不動和攪拌熔池。5.1.2焊接時鎢部離焊件距離2mm左右,焊絲要順著坡口沿著管子的切點,送到熔池的前端,待焊絲熔化,兩邊稍作停留,焊絲均勻的、斷續的送進熔池向前施焊。在焊接中,焊材的端部始終要在保護氣中,防止圖1焊接接頭坡口示意圖氧化。
哈氏合金C276是一種改進型的哈氏合金C的可鍛形式,它是在哈氏c合金的基礎上降低碳(由≤0.12%降至≤0.02%,質量分數,下同)和硅(由≤0.12%降至≤0.08%)含量而成的¨。由于具有極低的C、Si含量,該合金焊接熱影響區的耐腐蝕性能與基體金屬幾乎相同_2j,因此具有比哈氏C合金更好的抗晶間腐蝕性能。哈氏C276合金具有的耐強氧還原性酸和耐中度氧化性酸腐蝕的能力,能耐、硫酸、等的混合酸的腐蝕。
哈氏合金的成分以鎳、鉬、鉻為主,與釔鋇銅氧超導薄膜的熱膨脹系數非常接近,它具有優良的機械性能,對許多酸性物質都有優良的抗腐蝕能力,而且性很強[3]。而且與多數鎳基合金不同,HastelloyC276是非鐵磁性的。哈氏合金的以上特點使它非常適于作為代高溫超導導線的金屬基底。在IBAD技術路線用于代高溫超導導線制備研究中,金屬基底和過渡層的表面粗糙度一直是各個研究單位的關注要點。
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,國內外消耗量巨大,合金的生產工藝使得合金材料出口歐美等國家,實現了化,我廠材料已達到了水平;
應力是真空熱脹形的理論基礎[5-8],對HastelloyC-276合金應力行為的研究不但有助于對轉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據。然而,目前對HastelloyC-276合金應力行為的研究卻很少,采用標準GB/T10120-1996規定的拉伸應力實驗方法。為了研究溫度對HastelloyC-276合金應力行為的影響,分別在750,800,850和900℃4個溫度下進行應力實驗,相應的初始應力分別為250,250,250和200MPa。
故合金成份中嚴格限制C、Si的含量,以提高材料的耐腐蝕性。2C276的焊接性能與低碳鋼、不銹鋼的焊接相比,C276的焊接具有奧氏體不銹鋼相似的問題,即有較高的熱裂紋性,氣孔生成機率較高,焊接區產生晶間腐蝕傾向等。2.1熱裂紋性高焊絲及材料本身表面雜質在焊接過程中形成晶間液態膜殘留在晶界區,由于收縮應力的作用而開裂,從而引發熱裂紋。2.2氣孔合金元素含量分配的特點,決定合金液相溫度間距小,流動性偏低,在焊接快速冷卻凝固結晶條件下,極易生產氣孔。