Hastelloy C-2000焊接工艺及安排功能研讨

 
HastelloyC-2000合金是由美国哈氏合金国际公司20世纪90年代开发的合金材料,无论是在氧化仍是还原环境中都具有优异的耐蚀才能,是现在市场上最优异的Ni-Cr-Mo合金,可使用于稀硫酸、氢氟酸等多种严苛腐蚀环境,化工防腐职业对其使用也越来越重视。在国内压力容器领域,哈氏C-2000合金的焊接技能的深化体系研讨较少,但已在某些化工设备上有了成功使用的事例:如APV换热器集团在食品工业的板式换热器;BASF有机酸酯化反响的反响器和热交换器;DuPont公司在HF反响器上选用C-2000合金来维修/代替G-30合金等。本文经过对C-2000材料进行钨极氩弧焊接试验,从焊前清理、焊接过程规范控制到焊后相关检测和接头点评,全面研讨了C-2000的焊接工艺功能,以便为C-2000更广泛的推广使用提供有价值的参阅根据。1C-2000焊接性分析试验用C-2000板材由美国进口,其化学成分及力学功能见表1。表1哈氏C-2000合金主要化学成分及室温力学功能Tab.1ThechemicalcompsitionandroomtemperaturemechanicalpropertyofHastelloyC-2000alloyC-2000合金的导电率和导热系数要比低碳钢低许多,且电阻率和膨胀率较低碳钢高许多,熔池流动性差,潮湿性差,穿透力小,熔深浅。因为这些特征,在焊接过程中简略出现气孔、热裂纹、未焊透、未化学成分(质量分数,%)室温力学功能CrMoCoFeMnSiSPAlCCuNiRm/MPaReL/MPaA(%)22.0~24.015.0~17.02.03.00.500.0800.0100.0250.500.0101.3~1.9余量6902834522.7615.530.070.810.20<0.02<0.0010.0040.310.0031.49余量73741372熔合等缺点。1.1气孔灵敏性待焊方位及周围40mm规划清理不洁净、焊接过程中熔池保护作用不佳等都会导致氢、氮、氧等气体卷进熔池。而哈氏合金固-液相温度规划小,流动性差,熔池凝固过程中,非可溶性气体简略残留在焊缝中构成气孔。1.2裂纹灵敏性镍基耐蚀合金具有较高热裂纹灵敏性,而冷裂纹关于哈氏合金不灵敏,不会导致氢致裂纹。热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和高温失延裂纹。(1)结晶裂纹:在熔池凝固过程中,低熔点共晶杂质元素构成Ni-S共晶(熔点为645)、Ni-P共晶(熔点为880)、Ni-NiO共晶(熔点为1438)低熔点共晶体,会存在于柱状晶间构成低熔点液态薄膜,严峻削弱了晶界间的结合力,受拘束力作用,发生结晶热裂纹。(2)液化裂纹:在镍基合金中,碳化物或金属间化合物与基体的共晶熔化、杂质元素在晶界的偏析以及溶质元素从焊缝金属向热影响区晶界的涣散是引起晶界液化的主要因素。(3)高温失延裂纹:高温失延裂纹是在固相线以下高温区构成,在固态开裂。2C-2000焊接工艺试验本次试验试板规范为250mm150mm6.35mm,固溶态。焊接设备选用带水冷箱(类型WRC-300A)氩弧焊机(类型YC-500WX4)。2.1坡口类型焊接坡口方式见图1。因为C-2000合金焊接过程中比较粘,熔池流动性差,且不简略焊透,故对接空隙设定为2mm,坡口钝边选择0.5mm。坡口选用牛头刨床进行机械加工,去除毛刺。2.2焊接工艺(1)坡口清洁:选用不锈钢丝刷铲除待焊坡口周围30mm规划内的氧化皮,然后运用无水乙醇清洁待焊方位油污。(2)保护气氛:选用99.99%纯氩保护,枪气设置为13L/min,不和保护气体为20L/min,