銅鎳B10管件_熱壓管件_鍛制管件,管道經檢驗和投產使用,*符合使用要求。前言由中國石化集團第五建設公司承建的蘭州石化丙烯酸及脂(AA/AE)工程中有哈氏合金C-276管線157m,管道介質為:丙烯酸丁脂、丙烯酸二聚物、丙烯酸三聚物[1]。管子、管件、焊材均由國外進口,管線規格φ34~φ114mm,焊縫共計218道,焊后要求100射線檢測,Ⅱ級合格。中石化第五建設公司在管道焊接前分析了該材料的焊接性能,制定出焊接工藝,并針對焊接過程中可能產生的問題采取相應的工藝措施,順利完成了哈氏合金不銹鋼管道的焊接任務。
2結果與分析2.1HastelloyC-276合金的應力行為圖1中的實線為由實驗測得的HastelloyC-276合金的應力曲線。從圖中可以看出,在4個不同的溫度下,HastelloyC-276合金的應力行為具有相同的特點:整個應力過程可以分為2個階段,第1階段,試樣內部應力得很快,并隨著時間的延長逐漸減慢;第2階段,殘余應力的進一步減慢,隨著時間的延長無限趨近于一個極限值,即應力極限。應力速率和應力極限是描述材料應力行為的2個基本參量。
其值在250MPa左右,然后逐漸降低轉變為壓應力,在離焊縫2cm處出現大壓應力45MPa,然后逐漸降低,在4cm處變為0。Q2下的應力整體稍大于Q1下的應力,但是差別不大。3焊接變形結果與分析圖7、8分別給出了內、外表面x方向的位移,圖9、10分別給出了內、外表面y方向的位移,圖11、12分別給圖出7了內、外外表表面面xz向方位向移的位移。圖8內表面x向位移圖9外表面y向位移圖10內表面y向位移圖11外表面z向位移圖12內表面z向位移從圖7可見。
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、ZRJWXTG。
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。
在工業應用中有對焊鋼管、高頸鋼管、鋼管蓋、盲板、以及板式鋼管。制造業中不銹鋼鋼管的使用量較大,特種鎳鋼管可以提高機械強度,不銹鋼鋼管中含有80%的鎳,該合金鋼管斷裂強度大,可以用于制造發動機和燃氣渦輪機。精密鋼管的化學穩定性高,是重有色金屬中耐蝕性的金屬之一,對苛性堿的抗蝕能力強。純鎳鋼管在50%的沸騰苛性鈉溶液中鎳每年的腐蝕速度25um,20年內不會發生銹痕;
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,其化學成份和機械性能見表2、表3,保護氣體純度不低于99.99。(下轉第35頁)表ERNiCrMo-4機械性能抗拉強度σb(MPa)屈服強度σb(MPa)延伸率δ()840390253.4C276焊接工藝參數見表4表4焊接工藝參數層次焊接方法焊材極性電流(A)電壓(V)焊接內Ar流量L/min管內Ar氣流量焊接要點(1)底層焊接時,坡口兩側粘貼的白膠布應反貼,否則焊前用清洗干凈。
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。
然而,應用方程(5)和(6)并不能對圖2中的曲線進行很好的擬合。目前可以采用的擬合方法為分段擬合,即:高低應力區域采用線性擬合,在過渡區域,則采用多項式擬合。2.3溫度對HastelloyC-276合金應力的影響圖3給出了不同溫度下,應力速率與時間的關系曲線,從圖中可以看出,溫度高,則起始的應力速率也大,隨著時間的延長,應力下降地較快,應力速率降低地幅度也大,經過一段時間后,溫度高時的應力速率反而小于溫度低的情況。
具有良好的物理性能和機械性能、耐蝕性能,在200-1090℃范圍內能耐介質的侵蝕,具有良好的高溫和低溫性能。同時鎳基高溫合金鋼管也是制造渦輪葉片、發動機和燃氣輪機等受熱部件的主要零部件材料,鎳基合金鋼管是一種未來發展的重要材料;
合金的物理性能-密度8.14t/m3。
-熔化溫度范圍1370-1400℃。
-比熱440j/Kg.℃。
-居里溫度<-196℃。
-抗拉強度850MPa。
合金的機械性能-屈服強度350MPa。
伸長率30%。
在外表面的焊縫區,x向變形為收縮變形,在焊縫具有大值,然后逐漸轉變為拉伸變形,離焊縫1cm處大,然后逐漸降低。在不同線下,Q2下的變形整體稍大于Q1下的變形。從圖8可見,在內表面的焊縫及近縫區,x向變形為拉伸變形,在焊縫具有大值,然后逐漸降低,離焊縫3cm處轉變為較小的收縮變形。在不同線下,Q2下的變形整體稍大于Q1下的變形。從圖9、10可見,y向變形在內外表面的分布具有相似性,均表現為拉伸變形;在焊縫區具有大值。
擴展位錯很寬,在高溫熱變形時,變形產生的位錯交滑移和刃位錯的攀移均較難進行,位錯從結點和位錯網中解脫出來,與異號位錯相互抵消,使得高頸鋼管中的位錯密度增加,材料變形的儲能變大,變形產生的軟化作用以動態再結晶為主。同時,隨著變形溫度升高,WN鋼管變形過程中,產生的熱震動能不斷增加,對材料的軟化作用不斷變強,因此,在同一應變速率條件下,流變應力隨變形溫度升高,且流變應力峰值,隨變形溫度升高,向應變量小的方向移動;
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,焊接區產生晶間腐蝕傾向等。
HastelloyC-276合金的一個重要應用是用來制造AP1000型核主泵的轉子屏蔽套。目前,正積極引進第三代AP1000核電技術。轉子屏蔽套是AP1000核主泵中的關鍵部件,它可以防止轉子部件與泵內的冷卻劑接觸,避免其受到冷卻劑侵蝕[3,4]。轉子屏蔽套是HastelloyC-276合金板材經剪切、滾彎、焊接、脹形和矯形制造而成[4]。經過板材的剪切、滾彎和焊接,轉子屏蔽套難以達到要求的尺寸精度和圓整度,而且內部留有很大的殘余應力,采用真空熱脹形工藝對其進行脹形和矯形,不但可以保證尺寸精度和圓整度,而且轉子屏蔽套內部的殘余應力可以很大程度的。