321不銹板材規(guī)格表有板材的價(jià)格和板材重量,可見,HastelloyC-276合金的應(yīng)力極限與溫度近似呈線性關(guān)系。圖4應(yīng)力極限與溫度的關(guān)系3結(jié)論1)HastelloyC-276合金的應(yīng)力過程可以分為兩個(gè)階段。第1階段,試樣內(nèi)部應(yīng)力得很快,并隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減慢;第2階段,殘余應(yīng)力的進(jìn)一步減慢,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)無(wú)限趨近于一個(gè)極限值,即應(yīng)力極限。2)采用二次延遲函數(shù)擬合的應(yīng)力曲線與實(shí)驗(yàn)應(yīng)力曲線符合得很好。3)蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系曲線可分為3段:高應(yīng)力區(qū)域、低應(yīng)力區(qū)域和過渡區(qū)域。
應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件:一是材料對(duì)介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕開裂性;二是存在足夠高的拉伸應(yīng)力。導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力既可來自工作應(yīng)力,也可緣于制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。防止應(yīng)力腐蝕應(yīng)從減少腐蝕和拉伸應(yīng)力兩方面采取措施。盡量避免使用對(duì)應(yīng)力腐蝕的材料;設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要力求合理,盡量減少應(yīng)力集中和積存腐蝕介質(zhì);在加工制造設(shè)備時(shí),要注意殘余應(yīng)力。根據(jù)對(duì)美國(guó)FGD裝置中腐蝕部位和出現(xiàn)損壞的金屬部件的統(tǒng)計(jì),點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕約占失效事故的75以上。
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;
焊接前應(yīng)先用氬氣將管內(nèi)空氣置換干凈后再進(jìn)行焊接。采用高頻引弧,焊槍在焊接時(shí)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(hù)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(chǎn)生熱裂紋,焊槍不得停止不動(dòng)和攪拌熔池。5.1.2焊接時(shí)鎢部離焊件距離2mm左右,焊絲要順著坡口沿著管子的切點(diǎn),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(xù)的送進(jìn)熔池向前施焊。在焊接中,焊材的端部始終要在保護(hù)氣中,防止圖1焊接接頭坡口示意圖氧化。
然后逐漸降低;線Q2下的變形大于Q1,內(nèi)表面的變形整體大于外表面。從圖11、12可見,z向位移在內(nèi)外表面的分布具有相似性,均表現(xiàn)為收縮變形。焊縫線的位移為0,這是由于焊縫面為軸對(duì)稱邊界條件,z向的位移受到約束。隨后逐漸增大,在大約1cm處達(dá)大值,并趨于穩(wěn)定。線Q2下的變形大于Q1,外表面的變形整體大于內(nèi)表面。4結(jié)論4.1在速度不變的情況下,線對(duì)焊接溫度和變形影響較大,而對(duì)殘余應(yīng)力的影響不大。4.2管道內(nèi)表面焊縫及近縫區(qū)。
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。
焊接時(shí)選用較少的線,焊絲前端(受熱端)處于氣體保護(hù)中,以連續(xù)送絲為宜,杜絕斷續(xù)送絲,同時(shí)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(shí)將弧坑填滿,且滯后30s停氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(3)所有鎢極應(yīng)避免與熔池和焊絲接觸,盡可能縮短電弧長(zhǎng)度,防止焊縫夾鎢。(4)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。
)收弧時(shí),將弧坑填滿,且滯后10一305停保護(hù)氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(s)所用鎢極應(yīng)避免與熔池和焊絲接觸,防止焊縫夾鎢。(9)由于C276的液態(tài)金屬流動(dòng)性差,為防止未和氣孔等缺陷,在焊接過程中宜適當(dāng)擺動(dòng)焊條。2.3焊接缺陷在實(shí)際操作中,多次發(fā)現(xiàn)C276焊接容易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔和夾雜等缺陷,分析其主要原因,終認(rèn)為有以下幾點(diǎn)。(l)坡口表面氧化物、油脂等雜質(zhì)沒有清理干凈。(2)氫氣保護(hù)不到位,氫氣純度不高、流量不適合,或受周圍氣流影響。
本研究使用RMS(均方根平均值,又稱為Rq)和Ra(值算術(shù)平均值)來定量描述表面粗糙度,它們是根據(jù)AFM圖像個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的高度值(將各數(shù)據(jù)點(diǎn)的高度均值設(shè)為0),使用如下的統(tǒng)計(jì)方法[11]計(jì)算的,其中hi為測(cè)量的到的表面高度值,n為被統(tǒng)計(jì)的表面高度值的數(shù)量。RMS=1nΣni=1h2槡i(1)Ra=1nΣni=1|hi|(2)2結(jié)果與討論2.1掃描尺度對(duì)表面粗糙度的影響兩個(gè)樣品在不同掃描尺度下的典型AFM圖像見圖1。在1μm尺度的AFM圖像中,兩個(gè)樣品表面都有很明顯的細(xì)小顆粒,直徑一般在50nm左右對(duì)于10μm尺度的AFM圖像,機(jī)械拋光樣品表面能看到臺(tái)階狀起伏的晶界,橫向尺寸在微米量級(jí),而電化學(xué)拋光的樣品表面晶界并不明顯,說明電化學(xué)拋光相對(duì)于機(jī)械拋光在這個(gè)尺度上的整平作用具有優(yōu)勢(shì)。在70μm尺度的AFM圖像中,各樣品表面都有波浪形突起存在,這些“波浪”的橫向尺寸約為20μm,電化學(xué)拋光與機(jī)械拋光在這個(gè)尺度的整平作用的區(qū)別并不明顯。根據(jù)AFM的測(cè)量結(jié)果,可以計(jì)算各樣品在不同掃描尺度的表面粗糙度,表面粗糙度RMS值與AFM掃描尺度的關(guān)系曲線見圖。
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)固溶溫度過低,奧氏體晶粒長(zhǎng)大不明顯,溫度過高晶粒長(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;
1.5Haynes625Haynes625是在60年代初期商業(yè)化的合金。合金中鉬含量降到9,加入鈮提高了合金抗晶間腐蝕的熱穩(wěn)定性,使材料可在焊接后直接使用。鉻含量從合金C的15.5提高至22,增加了合金在許多強(qiáng)氧化性介質(zhì)中的耐蝕性,如沸騰的。但在還原性介質(zhì)中不如C類合金通用,因Haynes625的含鉬量較低。Haynes625對(duì)所有濃度的(甚至暴露在空氣中)及大多數(shù)工業(yè)條件下的混合酸如-、硫酸-、磷酸-都具有耐蝕性。
圖3內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力圖4外表面軸向殘余應(yīng)力圖5內(nèi)表面環(huán)向殘余應(yīng)力圖6外表面環(huán)向殘余應(yīng)力從圖3可見,在管道內(nèi)表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力,峰值應(yīng)力為300MPa,隨后逐漸降低,在離焊縫大約1.5cm處變?yōu)閴簯?yīng)力,在大約3cm處出現(xiàn)大壓應(yīng)力150MPa,隨后逐漸減小,在離焊縫6cm處降為0。在不同線下,Q2引起的內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力稍大于Q1,但是差別不大。從圖4可見,在管道外表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力,峰值壓應(yīng)力為280MPa,隨后逐漸降低,轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。