產品知識cpzs
科普下哈氏合金c276焊接技術
目前,哈氏合金已廣泛應用于石油、化工、環保等領域,在中國應用較少,但只有美國在核能發電領域,國內仍存在差距,主要問題是進口母材料,主要材料根據研究單位模仿,其性能不特別清楚,特別是高溫耐腐蝕性,研究的主要方向是哈氏合金C作為項目的對象,276材料選擇合適的焊接材料和工藝,找出具有操作價值的符合產品要求的焊接規范。
哈氏合金本身屬于鎳基合金,但與普通純鎳不同(Ni200)和Monel,以鉻鉬為主要合金元素,旨在提高對各種介質和溫度的適應性,優化不同行業的應用。
哈氏合金本身屬于鎳基合金,但與普通純鎳不同(Ni200)和Monel,以鉻鉬為主要合金元素,旨在提高對各種介質和溫度的適應性,優化不同行業的應用。目前,化工行業普遍追求高產能,不斷改進工藝,提高溫度壓力,加快反應速度,容易癱瘓生產,導致非計劃維護。哈氏合金是為了滿足這種需求,以適應各種不可預測的惡劣環境,并盡量減少非計劃維護。同時還具有良好的加工焊接性能,便于現場維護。
C鎳鉻是一系列合金·鉬合金。鉻能在合金表面形成致密的氧化膜(鈍化),提供抗氧化能力,主要提供抗還原能力。因此,C該系列合金可用于既有氧化介質又有還原介質的環境。C系列合金是應用最廣泛的合金,尤其是C-自20世紀60年代發明以來,經過40多年的考驗,276合金仍顯示出強大的活力。目前,C該系列合金已應用于中國許多行業。
本研究采用國內研究C276合金,選用2mm和6mm確定相應的焊接工藝,并確定兩個規格板的厚度
制定焊接工藝規范,完成相應規格厚度的焊接工藝評價報告,制定適合核電要求的焊接工藝規程,指導工程施工。
2.焊接技術難點分析及措施
C276(UNSN鎳鉬鉻鐵鎢合金是目前最耐腐蝕的合金。C276合金已使用多年。作為與美國機械工程師協會標準的容器和壓力閥相關的建筑工程,它以各種形式出現在美國機械工程師協會標準第八章的第一部分和第二部分。
雖然C276合金最終會在高溫作用下變脆,形成沉淀物,但也具有良好的耐高溫強度和適度的抗氧化能力。高鉬成分具有合金抵抗局部腐蝕的特點。低溫含量最大限度地減少了合金在焊接過程中碳化物的沉淀。保持焊接接頭熱變質部分的耐腐蝕性。
(1)哈氏合金的導電性和導熱系數遠低于低碳鋼,電阻率和膨脹率遠高于低碳鋼,熔池流動性差,潤濕性差,滲透性小,熔化深度低。因此,容易產生氣孔、熱裂紋、未焊接、未熔化等缺陷。
氣孔原因∶哈氏合金焊接前坡口處理不干凈,天氣潮濕,熔池保護不良,氫、氮等氣體易滲入熔池。由于合金固體與液相之間的溫度間距小,流動性低,不可溶性氣體在足夠的池內固化時無法逃逸,殘留在焊縫中產生氣孔。
低晶間液膜和焊接拉伸應力是導致焊接熱裂紋的冶金因素。由于合金焊縫有樹枝組織,一些低熔點共晶體和低熔點金集中在粗晶邊界
屬,特別是Ni-S共晶(熔點645℃),Ni-P共品(熔點880℃),它們在晶界之間呈薄膜狀分布,在焊接應力的作用下容易產生裂紋。
清洗是焊接耐腐蝕鎳基合金中最重要的方面之一。低烘焙元素的污染物,如油、腐蝕性產品、鉛、硫等,會導致嚴重開裂。為保證焊接質量,焊接前必須仔細清理焊件的焊接保護區和焊絲。
易氧化合金Ni、Cr原子非常活躍.焊縫在合金焊接過程中容易氧化,導致豆腐渣嚴重,金屬耐腐蝕性急劇下降,也是裂紋的主要原因。因此,焊接時應加強氯保護,焊絲應盡量選擇較細的直徑(1).2~2.4mm),焊接參數小,有利于補償焊接過程中某些元素的燒損,控制焊接裂紋和氣孔。
清理表面污垢;C276合金焊接接頭距坡口400mm用奧氏體不銹鋼絲刷和干凈的新棉紗清除木材表面的金屬碎屑、磨料粉塵、灰塵等殘留污垢。使用的工具必須特殊,砂紙和碳倒絲刷不得使用。
(2)技術難點焊接變形控制、焊接背面保護、焊接試件耐腐蝕性研究。
丙酮(或酒精)清洗;焊接前,用丙酬或酒精清洗坡口表面,去除表面油污等雜質,并采取措施防止二次污染。
(3)低焊接熱輸入技術措施一般用于防止焊縫和熱影響區晶粒生長和磷化物沉淀。但鎳基合金熔池金屬流動性差,熔深淺,易形成未完全焊接,散焊熱輸入不宜過小。解決方案是控制焊接熱輸入,以減少高溫停留時間。
(4)焊接參數選擇試板規格∶2mm,6mm;焊絲型號、規格;ERNiCrMo—4、φ2.4mm;坡口形式;焊接接頭的坡口形式如圖1所示。
為提高焊縫的抗裂性和耐腐蝕性,焊接時應特別注意清理焊區,避免有害雜質熔化焊縫。
焊接時一般不需要預熱。低層間溫度應控制,以防止焊縫和熱影響區域的晶粒生長和碳化物沉淀。一般不超過100℃
3.項目研究與實施報告
(1)鎢極氬弧焊工藝根據板材厚度和結構特點確定。
(2)鎢極氬弧焊機應用于焊接設備和現場準備焊機,具有高頻導弧、息弧、電流衰減、提前送氣、延遲斷氣等功能。
用專用工具清潔坡口或焊縫表面,防止鐵等雜質污染;不銹鋼絲刷、金剛石砂輪。
填充金展∶焊接方法道數
嚴禁混合碳鋼和低合金鋼進行哈氏合金焊接。加工現場應保持清潔、干燥、通風良好。
薯距語斗
(3)焊前試板采用機械加工坡口,加工速度慢,防止局部溫度過高。若焊件有大量殘余冷加工(超過)
圖1坡口形式
哈氏合金在焊接過程中粘稠,不易流動和潤濕側面,不易焊接。因此,焊接過程中的坡口應盡可能大(通常為60)°~75'),不留鈍邊或較薄鈍邊,鈍邊之間應留有一定間距(一般為焊絲直徑),一般為焊絲直徑),增加了不完全熔化的可能性。例如,基金在開口位置容易開裂,因此在焊縫的開始和結束位置受到打擊
焊接工藝試驗參數∶在不同厚度下使用的焊接參數如表1和表2所示。