N10276彎頭退火,為確保改良方案所用合金成分和性能符合要求,筆者委托檢測機構(gòu)(SGS)做產(chǎn)品復檢分析?;瘜W成分。力學性能(#1/#2試樣)(MPa):抗拉強度:796/783,屈服強度:420/409;斷后延伸率():63.5/60.5。由測試結(jié)果可知:合金符合ASTM材料規(guī)范要求,且其強度、韌性均明顯優(yōu)于輪轂材質(zhì)15MnV。3哈氏合金C276焊接性能3.1焊材選擇哈氏合金C276合金應用較少,要研究美標材料的焊接性能,首先就應確定母材的焊接性能分組P-No.號,和焊材的焊接性能分組F-No.號。
管道經(jīng)檢驗和投產(chǎn)使用,*符合使用要求。前言由中國石化集團第五建設公司承建的蘭州石化丙烯酸及脂(AA/AE)工程中有哈氏合金C-276管線157m,管道介質(zhì)為:丙烯酸丁脂、丙烯酸二聚物、丙烯酸三聚物[1]。管子、管件、焊材均由國外進口,管線規(guī)格φ34~φ114mm,焊縫共計218道,焊后要求100射線檢測,Ⅱ級合格。中石化第五建設公司在管道焊接前分析了該材料的焊接性能,制定出焊接工藝,并針對焊接過程中可能產(chǎn)生的問題采取相應的工藝措施,順利完成了哈氏合金不銹鋼管道的焊接任務。
不同材質(zhì)中重要的是元素組成,原始狀態(tài)下的奧氏體晶粒都非常細小,隨保溫時間延長,晶粒明顯長大,晶界的數(shù)量在減少,出現(xiàn)的孿晶也較多,有些孿晶甚至貫穿整個晶粒,保溫時間延長,位錯密度變小,晶界遷移率變大,晶粒長大速度加快,這樣為夾雜物的境界富集,晶界處元素含量增加提供了條件,碳、氮化物的存在及其在奧氏體內(nèi)的固溶不僅可以起到細化晶粒的作用,還對晶界和位錯的運動有釘扎的作用;
本研究使用RMS(均方根平均值,又稱為Rq)和Ra(值算術平均值)來定量描述表面粗糙度,它們是根據(jù)AFM圖像個數(shù)據(jù)點的高度值(將各數(shù)據(jù)點的高度均值設為0),使用如下的統(tǒng)計方法[11]計算的,其中hi為測量的到的表面高度值,n為被統(tǒng)計的表面高度值的數(shù)量。RMS=1nΣni=1h2槡i(1)Ra=1nΣni=1|hi|(2)2結(jié)果與討論2.1掃描尺度對表面粗糙度的影響兩個樣品在不同掃描尺度下的典型AFM圖像見圖1。在1μm尺度的AFM圖像中,兩個樣品表面都有很明顯的細小顆粒,直徑一般在50nm左右對于10μm尺度的AFM圖像,機械拋光樣品表面能看到臺階狀起伏的晶界,橫向尺寸在微米量級,而電化學拋光的樣品表面晶界并不明顯,說明電化學拋光相對于機械拋光在這個尺度上的整平作用具有優(yōu)勢。在70μm尺度的AFM圖像中,各樣品表面都有波浪形突起存在,這些“波浪"的橫向尺寸約為20μm,電化學拋光與機械拋光在這個尺度的整平作用的區(qū)別并不明顯。根據(jù)AFM的測量結(jié)果,可以計算各樣品在不同掃描尺度的表面粗糙度,表面粗糙度RMS值與AFM掃描尺度的關系曲線見圖。
圖3內(nèi)表面軸向殘余應力圖4外表面軸向殘余應力圖5內(nèi)表面環(huán)向殘余應力圖6外表面環(huán)向殘余應力從圖3可見,在管道內(nèi)表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應力為拉應力,峰值應力為300MPa,隨后逐漸降低,在離焊縫大約1.5cm處變?yōu)閴簯?在大約3cm處出現(xiàn)大壓應力150MPa,隨后逐漸減小,在離焊縫6cm處降為0。在不同線下,Q2引起的內(nèi)表面軸向殘余應力稍大于Q1,但是差別不大。從圖4可見,在管道外表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應力為壓應力,峰值壓應力為280MPa,隨后逐漸降低,轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚Α?/span>
合金概述Hastelloy合金分為耐蝕合金和耐熱合金,耐蝕合金又分為3個主要系列即B、C、G。B系列有B、B-2、B-3;C系列有C、C-276、C-4、C-22、C-2000;G系列有G、G-3、G-30、G-50等。Hastelloy耐蝕合金中通用的是C類合金。在20世紀30年代產(chǎn)生了C族種合金即HastelloyC。20世紀的后半葉耐蝕合金有很大發(fā)展,如60年代有C-276,70年代有C-4,80年代有C-22,90年代有合金59、686、C-2000等。
故合金成份中嚴格限制C、Si的含量,以提高材料的耐腐蝕性。2C276的焊接性能與低碳鋼、不銹鋼的焊接相比,C276的焊接具有奧氏體不銹鋼相似的問題,即有較高的熱裂紋性,氣孔生成機率較高,焊接區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向等。2.1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),由于收縮應力的作用而開裂,從而引發(fā)熱裂紋。2.2氣孔合金元素含量分配的特點,決定合金液相溫度間距小,流動性偏低,在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下,極易生產(chǎn)氣孔。
若鎢極長度伸出量過大,焊槍動作不穩(wěn)定,鎢極與焊絲或鎢極與熔池相碰時,又未終止焊接,造成夾鎢。起焊和收弧的上下接頭要超過線5mm~10mm,要注意坡口邊緣不要被電弧擦傷以備蓋面層焊接。因管子是圓的,焊槍,送絲角度要隨時變化,所以手法一定要穩(wěn)、準。5.2.4蓋面時,應在坡口邊緣稍作停頓,保證熔池與坡口更好的熔合,保證蓋面層焊縫和邊緣熔合整齊(見表5)。綜述:在PTA工程中的哈氏合金(Hastelloy-C-276)管道一次RT探傷合格率99,并且管線試壓一次成功。
一種在工業(yè)生產(chǎn)中的重要部件,目前有色金屬冶煉行業(yè)和鋼鐵制造,使用的鋼管數(shù)量占了總銷量的近70%,石油化工行業(yè)和機械制造業(yè)的鋼管需要量大約占總銷量的10%左右,一些輕工業(yè)對鋼管的需求量占了總銷量的約15%,一些高新領域?qū)?/span>高壓鋼管的需求也有所增加。高頸鋼管是面心立方結(jié)構(gòu),具有耐高壓和良好的耐熱、耐蝕性,具有良好的綜合力學性能和耐蝕性能,對焊鋼管形狀還可以增加鋼的韌性,不同的工藝,鋼管的臨界脆性轉(zhuǎn)變溫度20℃,精密鋼管對Cu、Fe、Cr、Mo等元素要求很高,ZRJWXTG可以冷加工強化;
次合格率為100,焊縫表面質(zhì)量檢查100達到合格要求哈氏合金C276管道的焊接工藝。哈氏合金C276應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,機組設備所處氣候及環(huán)境腐蝕嚴重。以風機為例,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機組風機輪轂機械磨損和介質(zhì)腐蝕嚴重。為解決此問題,經(jīng)分析,#2機組采取如下改良技術方案:將3mm哈氏合金C276襯板滾型、曲型后包覆于風機輪轂之上。
射線檢驗。對于Q235B+C276異種鋼焊接,還需進行100射線探傷,合格級別汀4730-2(X)51級。2.5應用實例2006年,以上焊接工藝在筆者所參與施工的揚子石化熱電廠煙氣脫硫項目中得以應用,現(xiàn)場焊縫經(jīng)外觀和探傷檢查,合格率達到100。截至目前,該電廠人口煙道使用C276貼襯部位狀態(tài)良好,未出現(xiàn)系統(tǒng)泄露等情況。3結(jié)語近年來,為強化環(huán)境指標,突出污染減排實效,火力發(fā)電機組煙氣脫硫成為各地環(huán)境污染治理的重中之重。