HastelloyB2合金鋼板成份包含板材成份表，然而,銅的添加導(dǎo)致局部腐蝕抵抗力的大幅度下降,而且熱穩(wěn)定性也遜色于合金59。該合金的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力優(yōu)于C-276,成形、焊接、機(jī)加工特性與C-276相似。美國(guó)SpecialMetals公司出品的Inconel686合金、德國(guó)ThyssenKruppVDM公司出品的Nicro-fer5923hMo-alloy59同屬鎳-鉻-鉬合金。這兩種合金與美國(guó)的Haynes公司出品的HastelloyC-2000并稱(chēng)為當(dāng)今3大合金,代表著冶金工業(yè)的高成就,是代合金。
哈氏合金的AFM測(cè)量結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步地討論討論,特別是比較電化學(xué)拋光和機(jī)械拋光在不同尺度下的作用區(qū)別。此外,在AFM測(cè)量結(jié)束之后,的圖像都會(huì)進(jìn)行flatten處理:該處理對(duì)每一條掃描線(xiàn)進(jìn)行小二乘法多項(xiàng)式擬合,再?gòu)膾呙杈€(xiàn)的原始數(shù)據(jù)中減去擬合結(jié)果,從而終的AFM圖像[18]。flatten處理將不需要的形貌去除,這些形貌一般是因?yàn)楸粶y(cè)量樣品放置時(shí)出現(xiàn)的傾斜和彎曲導(dǎo)致的。在flatten處理之后,AFM圖像中的細(xì)節(jié)將會(huì)變得更加明顯,特別是一些分散的小尺度形貌。
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；
1.6VDM5920世紀(jì)80年代后期,德國(guó)KruppVDM研究開(kāi)發(fā)了合金59(1990年),它克服了合金C-22和合金C-276的缺點(diǎn),含碳含硅量極低,不易于在熱成形或焊接過(guò)程中產(chǎn)生晶界沉淀,熱穩(wěn)定性非常好。該合金具有優(yōu)異的耐蝕能力,對(duì)礦物酸如、磷酸、硫酸和耐蝕性好,尤其適用于硫酸和的混合酸,耐40℃以下全濃度的腐蝕。對(duì)氯離子引起的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂不。由化學(xué)成分可見(jiàn),合金59是C合金家族中鎳含量高的合金之一,并有高的鉻、鉬含量,鐵含量少,通常小于1,沒(méi)有添加任何其他元素如鎢、銅、鈦或鉭等,是“純真”的Ni-Cr-Mo合金。
腐蝕性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬合金,與B系列合金不同的是,該系列合金適合在氧化性與還原性之間波動(dòng)的混合溶液中使用,尤其適用于混入鐵離子Fe3+、銅離子Cu2+等強(qiáng)氧化性離子的、硫酸溶液。2.2.1均勻腐蝕均勻腐蝕的特點(diǎn)是在某一腐蝕環(huán)境中金屬的表面被大面積破壞,腐蝕速度均勻。均勻腐蝕具有可預(yù)見(jiàn)性,憑此可以估算設(shè)備的壽命。均勻腐蝕速率與腐蝕介質(zhì)的濃度、溫度及是否含有雜質(zhì)有很大的關(guān)系。
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。
填絲過(guò)程中,焊絲不能與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū),以免造成夾鎢。焊接結(jié)束時(shí),焊絲不應(yīng)立即脫離氬氣保護(hù)區(qū),否則,再次焊接前,應(yīng)將焊絲端頭剪去,以免造成夾渣。收弧時(shí),弧坑應(yīng)填滿(mǎn),以免產(chǎn)生裂紋。2#試板焊接時(shí),應(yīng)盡量降低電弧的高度。正面焊接完成后,反面采用碳弧氣刨加打磨方式清根,打磨去除的母材厚度不得<3mm。兩副試板的具體焊接參數(shù)如表3所示。HastelloyC-276合金是一種鎳基高溫合金,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和高溫力學(xué)性能,在化工、和核電等領(lǐng)域了廣泛應(yīng)用。
焊接工藝特點(diǎn)哈氏合金具有較強(qiáng)的熱裂紋性,為避免晶粒長(zhǎng)大及碳化物析出,采用較小的焊接熱輸入。但同時(shí),由于鎳基合金金屬流動(dòng)性差,易造成未焊透,線(xiàn)也不宜過(guò)小。故根據(jù)經(jīng)驗(yàn)需采用中等電流并結(jié)合較高焊接速度的施焊方式。*焊接時(shí)保持90A左右電流,22~24V電壓,短弧以控制層間溫度(小于93℃),收弧時(shí)填滿(mǎn)弧坑以防止弧坑裂紋。因示例哈氏合金襯板僅3mm厚,故*使用相對(duì)柔和的焊接冶金方式。
個(gè)樣品采用精細(xì)軋制后電化學(xué)拋光的方法進(jìn)行了表面處理,處理參數(shù)選用了前期工作[5]中的優(yōu)值;另一個(gè)樣品由西門(mén)子公司提供,其表面處理為單面機(jī)械拋光。這兩個(gè)樣品進(jìn)行了多次的AFM測(cè)量以表面形貌的定量信息,使用的AFM型號(hào)為NanoscopeIIIascanningprobemicroscope,工作在輕敲模式(tappingmode),AFM探針材料為硅,其的名義半徑小于10nm。掃描結(jié)果為256×256像素的正方形圖像,為了研究表面粗糙度與掃描尺度的關(guān)系,在本研究中AFM的掃描尺度使用了在1~70μm內(nèi)的多個(gè)不同取值。
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。可鍛軋或者軋制成毛坯，然后去氧化皮、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；
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。
鈍邊0.5±0.5,組對(duì)間隙1±0.5)。3.3焊接材料焊絲采用ERNiCrMo-4φ2.0mm,其化學(xué)成份和機(jī)械性能見(jiàn)表2、表3,保護(hù)氣體純度不低于99.99。(下轉(zhuǎn)第35頁(yè))表ERNiCrMo-4機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度σb(MPa)屈服強(qiáng)度σb(MPa)延伸率δ()840390253.4C276焊接工藝參數(shù)見(jiàn)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(diǎn)(1)底層焊接時(shí),坡口兩側(cè)粘貼的白膠布應(yīng)反貼,否則焊前用清洗干凈。
