Hastelloy C-2000焊接工藝及安排功能研討

 
HastelloyC-2000合金是由美國哈氏合金國際公司20世紀90年代開發的合金材料,無論是在氧化仍是還原環境中都具有優異的耐蝕才能,是現在市場上最優異的Ni-Cr-Mo合金,可使用于稀硫酸、氫氟酸等多種嚴苛腐蝕環境,化工防腐職業對其使用也越來越重視。在國內壓力容器領域,哈氏C-2000合金的焊接技能的深化體系研討較少,但已在某些化工設備上有了成功使用的事例:如APV換熱器集團在食品工業的板式換熱器;BASF有機酸酯化反響的反響器和熱交換器;DuPont公司在HF反響器上選用C-2000合金來維修/代替G-30合金等。本文經過對C-2000材料進行鎢極氬弧焊接試驗,從焊前清理、焊接過程規范控制到焊后相關檢測和接頭點評,全面研討了C-2000的焊接工藝功能,以便為C-2000更廣泛的推廣使用提供有價值的參閱根據。1C-2000焊接性分析試驗用C-2000板材由美國進口,其化學成分及力學功能見表1。表1哈氏C-2000合金主要化學成分及室溫力學功能Tab.1ThechemicalcompsitionandroomtemperaturemechanicalpropertyofHastelloyC-2000alloyC-2000合金的導電率和導熱系數要比低碳鋼低許多,且電阻率和膨脹率較低碳鋼高許多,熔池流動性差,潮濕性差,穿透力小,熔深淺。因為這些特征,在焊接過程中簡略出現氣孔、熱裂紋、未焊透、未化學成分(質量分數,%)室溫力學功能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熔合等缺點。1.1氣孔靈敏性待焊方位及周圍40mm規劃清理不潔凈、焊接過程中熔池保護作用不佳等都會導致氫、氮、氧等氣體卷進熔池。而哈氏合金固-液相溫度規劃小,流動性差,熔池凝固過程中,非可溶性氣體簡略殘留在焊縫中構成氣孔。1.2裂紋靈敏性鎳基耐蝕合金具有較高熱裂紋靈敏性,而冷裂紋關于哈氏合金不靈敏,不會導致氫致裂紋。熱裂紋分為結晶裂紋、液化裂紋和高溫失延裂紋。(1)結晶裂紋:在熔池凝固過程中,低熔點共晶雜質元素構成Ni-S共晶(熔點為645)、Ni-P共晶(熔點為880)、Ni-NiO共晶(熔點為1438)低熔點共晶體,會存在于柱狀晶間構成低熔點液態薄膜,嚴峻削弱了晶界間的結合力,受拘束力作用,發生結晶熱裂紋。(2)液化裂紋:在鎳基合金中,碳化物或金屬間化合物與基體的共晶熔化、雜質元素在晶界的偏析以及溶質元素從焊縫金屬向熱影響區晶界的渙散是引起晶界液化的主要因素。(3)高溫失延裂紋:高溫失延裂紋是在固相線以下高溫區構成,在固態開裂。2C-2000焊接工藝試驗本次試驗試板規范為250mm150mm6.35mm,固溶態。焊接設備選用帶水冷箱(類型WRC-300A)氬弧焊機(類型YC-500WX4)。2.1坡口類型焊接坡口方式見圖1。因為C-2000合金焊接過程中比較粘,熔池流動性差,且不簡略焊透,故對接空隙設定為2mm,坡口鈍邊選擇0.5mm。坡口選用牛頭刨床進行機械加工,去除毛刺。2.2焊接工藝(1)坡口清潔:選用不銹鋼絲刷鏟除待焊坡口周圍30mm規劃內的氧化皮,然后運用無水乙醇清潔待焊方位油污。(2)保護氣氛:選用99.99%純氬保護,槍氣設置為13L/min,不和保護氣體為20L/min,