哈氏合金C276進口鋼板的價格,選材的經濟性與許多因素有關,其中主要的是耐蝕性和格兩個方面。材料的耐蝕性能與材料的使用壽命直接相關,但并非壽命長的或者價格低的材料使用經濟。選材上應從工況環境、材料性能、材料及設備制造價格、設備操作工藝、維修、生產諸方面綜合考慮,正確選擇材料,以求獲得佳的經濟效果。由于哈氏合金C276不僅耐腐蝕性能*,而且較錯材造價便宜,所以本文就哈氏合金C276材料在高速泵上的應用進行了研究。下面介紹該材料的一些性能。
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。
在材料選型時,應注意提高材料的Mo元素和Cr元素的含量,特別是Mo元素的含量。1·2·2點腐蝕點蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕,常產生于表面有鈍化膜或保護膜的金屬上。一般情況下,點蝕的要比其直徑大得多。由于金屬材料的非均一性,煙氣中的Cl-等陰離子,首先被吸附在金屬表面某些點上,從而使金屬表面鈍化膜發生破壞。一旦鈍化膜被破壞而又缺乏自鈍化能力時,金屬表面就發生腐蝕。由于陽極面積比陰極面積小得多,陽極電流密度很大,所以腐蝕往深處發展,金屬表面很快就被腐蝕成小孔。
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;
焊前準備焊前建立的工況條件,焊工做好焊接防護,焊接空間要足夠通風;施焊金屬表面及臨近區域焊前清潔無污,去油、去脂、去氧化物及雜質;對哈氏合金襯板與輪轂基體貼合面金屬進行磨光處理,避免電化學腐蝕;焊條嚴格按照AWS規定執行烘焙,焊絲保持清潔,必要時用*。值得注意的是,哈氏合金屬于中溫敏化金屬(600℃~1200℃),下料及坡口制備須采用機械加工,禁用氧乙炔熱切割。襯板下料后根據實際尺寸進行滾型、曲型。輪轂采用機加工方式制備坡口,并達到襯板組裝時尺寸要求。
目前普遍認為金屬基底的表面粗糙度對于IBAD過渡層的織構和YB-CO超導層的性能有重要影響[4-5],特別是IBAD-MgO過渡層的制備對金屬基底表面粗糙度已經有明確的要求指標,2004年Kreiskott等[6]中明確提出了使金屬基底的表面粗糙度RMS值低于1nm(在5μm×5μm范圍內AFM測量)才能保證IBAD-MgO的面內織構半高寬達到6°~8°的水平。所以在IBAD技術的研究中,金屬基底表面的平整化研究不斷革新,研究人員們使用了各種拋光方法降低金屬基底的表面粗糙度。
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。
焊接時,坡口表面油脂、氧化物、油漆等異物沒有清理干凈,或保護氣體種類不當、純度不高、流量不適合等,則易產生焊接氣孔。2.3晶間腐蝕C276在敏化溫度600℃~1200℃之間,停留時間長,超過10mim就會析出δ相及M6C,從而產生晶間腐蝕。3C276管焊接工藝3.1坡口制備及清理管子切割用機械方法,坡口加工采用坡口機或砂輪打磨,焊前清理*油、漆等所有雜質,清理范圍為坡口兩側及背面50~100mm,包括鈍邊、坡口內側,清理方法可用或酒精等溶劑擦洗,擦洗完畢,用不銹鋼絲刷刷凈清理。3.2接頭形式對焊接頭采用V形坡口(坡口角度80°±5。
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;
吸收塔是整個裝置中重要的設備,直接決定脫硫效率的高低。因此,吸收塔入口煙道的防腐貼襯材料的設計選型和焊接施工非常重要。本文通過對某電廠吸收塔的防腐貼襯材料使役環境和腐蝕機理的分析,提出貼襯材料選型的技術依據,并針對常用的哈氏合金C276材料的焊接工藝進行了探討。1合金鋼貼襯的使役環境和耐腐蝕要求某電廠規劃容量為2×1000MW超超臨界燃煤機組,脫硫系統采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。
可見,HastelloyC-276合金的應力極限與溫度近似呈線性關系。圖4應力極限與溫度的關系3結論1)HastelloyC-276合金的應力過程可以分為兩個階段。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。2)采用二次延遲函數擬合的應力曲線與實驗應力曲線符合得很好。3)蠕變應變速率與應力的關系曲線可分為3段:高應力區域、低應力區域和過渡區域。