310S不銹鋼板的價格多少錢一噸，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ERNi-CrMo-4。采用兩種線Q1=310J/mm和Q2=550J/mm來分別進(jìn)行計算,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。
故合金成份中嚴(yán)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(jī)率較高,焊接區(qū)產(chǎn)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(zhì)在焊接過程中形成晶間液態(tài)膜殘留在晶界區(qū),由于收縮應(yīng)力的作用而開裂,從而引發(fā)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(jié)晶條件下,極易生產(chǎn)氣孔。
晶間腐蝕由哈氏合金C-276的特性可知,其敏化溫度區(qū)間為600℃～1200℃,在這個溫度區(qū)間內(nèi)停留時間過長就會析出δ相,使合金C-276的抗晶間腐蝕性能明顯下降。所以,避免在敏化溫度區(qū)間停留過長時間是防止晶間腐蝕的措施。3焊接材料3.1保護(hù)氣體為了保證良好的焊接性能和優(yōu)良的焊接接頭,保護(hù)氣體采用99.99純氬氣。3.2鎢極焊接時采用φ2.5mm的鈰鎢極,把鎢極頭磨成錐形。通常使用的圓錐角為30°～60°,磨平,直徑0.4mm。3.3焊絲根據(jù)哈氏合金(C-276)的焊接特性,打底、填充、蓋面均采用TIG焊接。
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(biāo)：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(kuò)散速率不同，碳向晶界的擴(kuò)散速度大于鉻元素的擴(kuò)散速度，固溶溫度過低會造成合金硬度偏高，導(dǎo)致機(jī)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(qū)域，過飽和的碳來不及大量析出，貧鉻區(qū)來不及充分形成，使材料產(chǎn)出的晶間腐蝕敏感性降低，不充分的固溶會導(dǎo)致晶內(nèi)存在未溶碳化物聚集在原始晶界，使得晶界產(chǎn)生貧鉻區(qū)；
然而,應(yīng)用方程(5)和(6)并不能對圖2中的曲線進(jìn)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(yīng)力區(qū)域采用線性擬合,在過渡區(qū)域,則采用多項式擬合。2.3溫度對HastelloyC-276合金應(yīng)力的影響圖3給出了不同溫度下,應(yīng)力速率與時間的關(guān)系曲線,從圖中可以看出,溫度高,則起始的應(yīng)力速率也大,隨著時間的延長,應(yīng)力下降地較快,應(yīng)力速率降低地幅度也大,經(jīng)過一段時間后,溫度高時的應(yīng)力速率反而小于溫度低的情況。
近年來還出現(xiàn)了通過化學(xué)溶液法涂覆非晶態(tài)薄膜實現(xiàn)平整化(SDP)的研究[10]。表面粗糙度測量的常見方法包括探針輪廓儀、掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)和一些光學(xué)測量技術(shù)(如光截面顯微鏡、相位偏移干涉儀和白光干涉儀等)[11]。其中,在1986年被提出的AFM被認(rèn)為是為的測量方法之一[12],由于AFM能夠在原子尺度給出表面形貌的高分辨圖像,在代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線的相關(guān)研究中被廣泛采用。
在填絲過程中,焊絲不能與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū),否則造成焊縫夾鎢和坡壞電弧穩(wěn)定。管子對接固定焊縫全位置焊接時,為防止仰焊內(nèi)部焊縫內(nèi)凹,打底層采用仰焊位置內(nèi)填絲,立、平焊部位外填絲方法進(jìn)行施焊。5.1.4收尾處打磨成斜坡狀,焊至斜坡時,暫停給絲,先用電弧把斜坡處預(yù)熱并熔化成熔孔時,迅速加焊絲,使焊縫封閉,收弧時要填滿弧坑,氣體延時保護(hù),避免焊縫在高溫下被大氣污染氧化。
表1列出了HastelloyC系列合金的不同商業(yè)牌號對照。2材料性能2.1成分和力學(xué)性能HastelloyC系列合金是鎳-鉻-鉬固溶體合金,具有強(qiáng)度高、延展性好、硬度高和易發(fā)生加工硬化及中溫敏化的特性。表2[1]、表3[2]分別列出了合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能。HastelloyC系列合金的合金化程度較高,以此來獲得優(yōu)異的耐蝕性能。Cr元素和Mo元素分別起到耐氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)腐蝕的作用,并共同起到抵抗局部腐蝕(點蝕和縫隙腐蝕)的作用;W或Nb的加入可以進(jìn)一步提高抵抗局部腐蝕的作用。
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(fā)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(jī)械性能良好，承受高溫及高壓性良好，國內(nèi)外消耗量巨大，合金的生產(chǎn)工藝使得合金材料出口歐美等國家，實現(xiàn)了化，我廠材料已達(dá)到了水平；
機(jī)械性能2.2醋酸裝置高速泵制造材料的選擇普通鋼鐵材料為基材制造的泵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴(yán)重腐蝕。不銹鋼雖然是優(yōu)良的耐醋酸材料，但是對于中高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時，其耐蝕性能還達(dá)不到要求。醋酸裝置用高速泵由于有高速流體的沖蝕和局部汽蝕破壞，所以，合理選擇高強(qiáng)度和抗沖蝕性能好的耐腐蝕材料，保證水力部件的壽命非常重要。特殊耐腐蝕材料的價格都較普通材料貴幾倍甚至幾十倍以上。
探討C—22合金的焊接工藝,對更好地利用及推廣C—22合金具有重要意義。1·C—22合金的焊接性分析(1)焊接熱裂紋鎳基合金的主體元素是Ni,而Ni是熱裂紋性很高的元素,可顯著降低有害元素(S、P)的溶解度,引起偏析,又能與許多元素形成熔點很低的低熔化合物或共晶,在應(yīng)力的作用下,有利于熱裂紋的形成。因此,應(yīng)盡量限制母材和焊材中S、P、C的含量,焊接之前,應(yīng)坡口及其附近25mm范圍內(nèi)含有能與Ni生成低熔共晶的元素(S、P、Pb、Sn、Zn等)的污染源。焊接工藝應(yīng)采用小的熱輸入,嚴(yán)格控制層間溫度。
