Inconel690合金法蘭_現(xiàn)貨對焊法蘭來無錫鑫輝創(chuàng)鋼業(yè)，進(jìn)口的哈氏合金Ｃ276管道,規(guī)格為1/2″×2.77～3″×5.49,采用全氬弧焊,焊接材料ＥＲＮＩＣＲＭＯ-4Φ2.0ｍｍ,在施工現(xiàn)場需要預(yù)制和焊接固定口,焊接條件苛刻。Ｃ276的耐蝕性能和化學(xué)成分1.1哈氏合金是一種新興材料,具有良好的耐蝕性和耐高溫性能,耐室溫下所有濃度的與腐蝕。化學(xué)成分見表1從表中可看出ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ-Ｃ276屬于Ｎｉ-Ｃｒ-Ｍｏ系的三元合金,因Ｃ能促使形成晶間腐蝕,而Ｓｉ加速δ相的形成。

邊界條件和初始條件焊縫為對稱面,為絕熱邊界條件;內(nèi)、外表面以及另一個端面與周圍環(huán)境的熱交換,按對流和輻射來處理;初始溫度為均勻的室溫(20℃)。2焊接殘余應(yīng)力結(jié)果與分析由于管道壁較薄,所以忽略厚度方向的應(yīng)力。定義管道軸向方向(與環(huán)焊縫方向垂直)的力為軸向應(yīng)力,沿著環(huán)焊縫圓周的方向(與環(huán)焊縫方向平行)的力為環(huán)向應(yīng)力。圖3、4分別給出了在不同線Q1、Q2下內(nèi)、外表面軸向殘余應(yīng)力分布,圖5、6分別給出了在不同線Q1、Q2下內(nèi)、外表面環(huán)向殘余應(yīng)力分布。

腐蝕速率隨溫度、水含量、液溴含量以及轉(zhuǎn)速的增加而增大。溫度、水、液溴以及轉(zhuǎn)速等因素均對腐蝕的發(fā)生起到了重要作用，腐蝕類型以腐蝕為主，伴隨晶間腐蝕。結(jié)論溴膠混合液腐蝕環(huán)境下，哈氏合金C-276發(fā)生了嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，提高溫度、液溴含量、水含量、轉(zhuǎn)速均會明顯增加哈氏合金C．276的腐蝕速率。哈氏合金C-276不能作為溴化丁基橡膠生產(chǎn)設(shè)備中溴膠混合器的主材質(zhì)。哈氏合金C276是一種耐腐蝕、耐高溫、含高鎳的鎳基合金,由于其具有*的耐腐蝕性能,被廣泛用于強腐蝕性的介質(zhì)中。哈氏合金C276具有較高的熱裂紋性,氣孔生成率較高,焊縫區(qū)易產(chǎn)生晶間腐蝕[1]。管道結(jié)構(gòu)在焊接過程中,由于焊接加熱冷卻循環(huán),焊接接頭中會產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形,成為結(jié)構(gòu)在服役過程中產(chǎn)生裂紋的重要因素之一。因此對C276管道的焊接殘余應(yīng)力和變形進(jìn)行研究,對于選擇合理的焊接工藝參數(shù)、防止裂紋、脆性斷裂以及提高構(gòu)件的穩(wěn)定性具有重要的作用。
   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、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(yè)應(yīng)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(yè)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(fā)動機和燃?xì)鉁u輪機。精密鋼管的化學(xué)穩(wěn)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(nèi)不會發(fā)生銹痕；

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)氣孔合金元素含量分配的特點，決定合金固液相溫度間距小，流動性偏低，在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下，極易產(chǎn)生氣孔。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(hù)氣體種類不當(dāng)、純度不高、流量不合適等，則易產(chǎn)生焊接氣孔。(3)晶間腐蝕C276在敏化溫度600一1200℃之間停留時間，超過10分鐘，就會析出占相及M6C，產(chǎn)生晶間腐蝕。

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。

分形表面是在固體薄膜物相沉積過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,對于具備分形性質(zhì)的表面來說,表面粗糙度RMS值與測量尺度L之間符合冪函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系曲線在雙對數(shù)坐標(biāo)下為直線,通過斜率可以求得分形維數(shù),從而考察薄膜表面的不規(guī)則和破碎程度[16]。本實驗室在對非晶態(tài)氧化鋁過渡層的研究[17]中,也采取了不同的AFM掃描范圍,然后利用分形幾何對表面形貌的性質(zhì)進(jìn)行了分析,該研究也測量了哈氏合金基底的表面進(jìn)行了分析,了經(jīng)過電化學(xué)拋光或機械拋光的哈氏合金表面不具有分形性質(zhì)的結(jié)論。

具有良好的物理性能和機械性能、耐蝕性能，在200-1090℃范圍內(nèi)能耐介質(zhì)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(fā)動機和燃?xì)廨啓C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(fā)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%。

從圖中可以看出,蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系曲線可以分為3段:高應(yīng)力區(qū)域、低應(yīng)力區(qū)域和過渡區(qū)域。在高低應(yīng)力區(qū)域,蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力分別呈線性相關(guān),中間的過渡區(qū)域,兩者關(guān)系則比較復(fù)雜。典型的蠕變應(yīng)變速率與應(yīng)力的關(guān)系如下[9]:creep1nA(5)式中:creep為蠕變應(yīng)變速率,σ為應(yīng)力,n為應(yīng)力指數(shù),A1為與材料特性和溫度有關(guān)的常數(shù)。如果考慮蠕變應(yīng)變速率與溫度的關(guān)系,則方程(5)可以寫成[9]:creepcreep2exp()nQART(6)式中:creepQ為蠕變能,R為普適氣體常數(shù),T為溫度,A2為與材料特性有關(guān)的常數(shù)。

擴展位錯很寬，在高溫?zé)嶙冃螘r，變形產(chǎn)生的位錯交滑移和刃位錯的攀移均較難進(jìn)行，位錯從結(jié)點和位錯網(wǎng)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(chǎn)生的軟化作用以動態(tài)再結(jié)晶為主。同時，隨著變形溫度升高，WN鋼管變形過程中，產(chǎn)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(yīng)變速率條件下，流變應(yīng)力隨變形溫度升高，且流變應(yīng)力峰值，隨變形溫度升高，向應(yīng)變量小的方向移動；

次合格率為100,焊縫表面質(zhì)量檢查100達(dá)到合格要求哈氏合金C276管道的焊接工藝。哈氏合金C276應(yīng)用場合我公司承建的沙特拉比格2×660MW亞臨界燃油電廠地處沙特紅海海岸,機組設(shè)備所處氣候及環(huán)境腐蝕嚴(yán)重。以風(fēng)機為例,其輪轂材質(zhì)15MnV,強度級別等同Q390,屬于普通低合金高強度鋼,在現(xiàn)場工況下#1機組風(fēng)機輪轂機械磨損和介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重。為解決此問題,經(jīng)分析,#2機組采取如下改良技術(shù)方案:將3mm哈氏合金C276襯板滾型、曲型后包覆于風(fēng)機輪轂之上。

特別是在流動不暢的金屬表面,如粗糙的表面、焊縫咬邊處,更容易導(dǎo)致點蝕的生成。點蝕會晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞的加劇,而且在很多情況下點蝕是這些類型腐蝕的起源。1·2·3應(yīng)力腐蝕在特定的腐蝕介質(zhì)中和拉伸應(yīng)力的作用下出現(xiàn)的低于強度極限的脆性開裂現(xiàn)象,稱為應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂先于金屬的腐蝕部位形成微小凹坑,然后生成細(xì)長的裂縫,且裂縫擴展很快,能在短時間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。