Populiarus mokslas apie Hastelloy C276 suvirinimo technologiją
Šiuo metu Hastelloy buvo plačiai naudojamas daugelyje sričių, pavyzdžiui, naftos, chemijos pramonės ir aplinkos apsaugos užsienyje. Taip pat nedidelis kiekis buvo naudojamas Kinijoje. Tačiau branduolinės energetikos srityje branduolinei energijai gaminti buvo naudojamos tik JAV ir kitos šalys. Kinijoje jis vis dar tuščias. Pagrindinė problema šiuo metu yra pirminė Likusios medžiagos yra importuojamos, o pagrindines medžiagas imituoja mokslinių tyrimų padaliniai. Jų veikimas nėra ypač aiškus, ypač atsparumas korozijai aukštoje temperatūroje. Pagrindinė šio tyrimo kryptis – kaip medžiagą pasirinkti C276 medžiagą, kurią galima įsigyti iš Hastelloy. Pirmajam projekto etapui, parinkę tinkamas suvirinimo medžiagas ir procesus, galime išsiaiškinti gaminio reikalavimus atitinkančias suvirinimo specifikacijas, kad jos turėtų eksploatacinę vertę.
Pats Hastelloy yra nikelio lydinys, tačiau jis skiriasi nuo paprasto gryno nikelio (Ni200) ir Monel. Jame naudojamas chromas ir molibdenas kaip pagrindinis lydinio elementas, siekiant pagerinti jo prisitaikymą prie įvairių terpių ir temperatūrų bei būti naudojamas įvairiose pramonės šakose. Buvo atliktas specialus optimizavimas. Šiuo metu chemijos pramonė paprastai siekia didelio produktyvumo ir nuolat tobulina procesus, didindama temperatūrą ir slėgį, kad pagreitintų reakciją. Tokiu būdu gamyba yra linkusi į netikėtas situacijas, dėl kurių atliekama neplanuota priežiūra. Hastelloy yra tiksliai orientuotas į tokį poreikį, prisitaikydamas prie įvairių nenuspėjamų atšiaurių aplinkos sąlygų ir sumažindamas neplanuotą priežiūrą. Tuo pačiu metu jis taip pat pasižymi geru apdorojimo ir suvirinimo našumu ir palengvina priežiūrą vietoje.
C serijos lydiniai yra nikelio-chromo molibdeno lydiniai. Kadangi chromas gali sudaryti tankią oksido plėvelę (pasyvavimą) lydinio paviršiuje, jis suteikia atsparumą oksiduojančiai aplinkai, o chromas daugiausia suteikia atsparumą redukuojančiai aplinkai. Todėl C serijos lydiniai gali būti naudojami aplinkoje, kurioje yra tiek oksiduojančios, tiek redukuojančios terpės. C serijos lydiniai yra plačiausiai naudojami lydiniai, ypač C-276 lydiniai. Nuo pat išradimo septintajame dešimtmetyje, po daugiau nei 40 metų bandymų jis vis dar demonstravo stiprų gyvybingumą. Šiuo metu C serijos lydiniai buvo naudojami daugelyje Kinijos pramonės šakų. Serijiniai lydiniai.
Šiame tyrimo projekte naudojamas buitinis C276 lydinys, parenkamos dvi plokštės storio specifikacijos – 2 mm ir 6 mm, nustatomas atitinkamas suvirinimo procesas ir
Nustatykite, ar suvirinimo bandinys suvirinimo proceso sąlygomis atitinka mikrokorozijos reikalavimus esant aukštai branduolinės energijos temperatūrai, suformuluokite suvirinimo proceso specifikacijas ir užpildykite suvirinimo proceso įvertinimo ataskaitą dėl atitinkamų specifikacijų ir storio bei suformuluokite suvirinimo proceso taisykles. tinka branduolinės energijos reikalavimams vadovauti projekto statybai.
2. Suvirinimo proceso techninių sunkumų analizė ir priemonės
C276 (UNSN10276) lydinys yra nikelio-molibdeno-ferochromo-volframo lydinys, kuris šiuo metu yra labiausiai korozijai atsparus lydinys. C276 lydinys jau daugelį metų buvo naudojamas statybos inžinerijoje, susijusioje su indais ir slėgio vožtuvais pagal ASME standartus. Lydinys pateikiamas įvairių gaminių formų ASME standartinių taisyklių 1 ir 8 skyriuose. Antra dalis.
Nors C276 lydinys ilgainiui taps trapus aukštoje temperatūroje ir susidarys nuosėdos, jis taip pat turi gerą atsparumą aukštai temperatūrai ir vidutinį atsparumą oksidacijai. Didelis molibdeno kiekis suteikia lydiniui atsparumą vietinei korozijai. Mažas lydinio šilumos kiekis sumažina karbidų nusodinimą suvirinimo metu. Siekiant išlaikyti suvirinimo sąsajos termiškai nusidėvėjusių dalių atsparumą tarp gaminių korozijai.
(1) Suvirinamumo analizė: Hastelloy elektros laidumas ir šilumos laidumas yra daug mažesni nei mažai anglies turinčio plieno, o varža ir plėtimosi greitis yra daug didesni nei mažai anglies turinčio plieno. Išlydytas baseinas yra prastas sklandumas, prastas drėkinimas ir prasiskverbimas. Jėga nedidelė, o lydymosi gylis nedidelis. Todėl gali atsirasti defektų, tokių kaip poros, karšti įtrūkimai, nebaigtas suvirinimas ir nepilnas suliejimas.
Porų atsiradimo priežastys: Hastelloy lydinio nuožulnus apdorojimas prieš suvirinimą nėra švarus, drėgnas oras, suvirinimo proceso metu išlydytas baseinas nėra gerai apsaugotas, vandenilis, azotas ir kitos dujos lengvai prasiskverbia į išlydytą baseiną. Dėl mažo temperatūrų skirtumo tarp kietosios ir skystosios lydinio fazių bei mažo takumo netirpios dujos neturi laiko išeiti kietėjimo metu ir lieka suvirinimo siūlėje, kad susidarytų poros.
Karšti įtrūkimai; mažo korpuso tarpkristalinė skysta plėvelė, kurią sudaro priemaišos, tokios kaip fosforas, ir suvirinimo tempiamasis įtempis yra metalurginiai veiksniai, sukeliantys karštus suvirinimo įtrūkimus. Kadangi lydinio suvirinimo siūlė turi dendritinę struktūrą, dalis žemos lydymosi temperatūros eutektinio ir žemos lydymosi temperatūros aukso yra susitelkę ant stambiųjų grūdelių ribų.
gentis, ypač Ni-S eutektinė (lydymosi temperatūra yra 645 laipsnių) ir Ni-P eutektinė (lydymosi temperatūra yra 880 laipsnių). Jie pasiskirsto plona plėvele tarp grūdelių ribų ir yra linkę įtrūkti veikiant suvirinimo įtampai.
Švara yra vienas iš svarbiausių aspektų suvirinant korozijai atsparius nikelio lydinius. Riebalų, korozijos produktų, švino, sieros ir kitų elementų, kurių kepimo temperatūra žema, teršalai gali sukelti didelių įtrūkimų problemų. Siekiant užtikrinti suvirinimo kokybę, suvirinimo apsaugos zona ir suvirinimo viela prieš suvirinimą turi būti griežtai ir kruopščiai nuvalyti.
Jį lengva oksiduoti, o lydinyje esantys Ni ir Cr atomai yra labai aktyvūs. Suvirinant lydinį, siūlė lengvai oksiduojasi. Sunkiais atvejais jis tampa panašus į tofu, todėl metalo atsparumas korozijai smarkiai sumažėja. Tai taip pat yra pagrindinė įtrūkimų priežastis. Todėl suvirinimo metu reikia sustiprinti apsaugą nuo chloro. Tuo pačiu metu suvirinimo viela paprastai turi būti kuo plonesnė (1,2–2,4 mm). Maži suvirinimo parametrai padeda kompensuoti tam tikrų elementų degimo nuostolius suvirinimo proceso metu ir suvirinimo įtrūkimų bei porų pažeidimus. kontrolė.
Nuvalykite paviršiaus nešvarumus; 40 mm atstumu nuo C276 lydinio suvirintos jungties nuo griovelio medienos paviršiuje likę nešvarumai, tokie kaip metalo šiukšlės, abrazyvinės dulkės, dulkės ir kt., turi būti pašalinti austenitiniu nerūdijančio plieno vieliniu šepečiu ir nuvalyti naujus medvilninius siūlus. Išvalykite švariai. Naudojami įrankiai turi būti specialūs, o švitrinis popierius ir anglies vieliniai šepečiai neleidžiami.
(2) Techniniai sunkumai apima suvirinimo deformacijų kontrolę, suvirinimo galinės pusės apsaugą ir suvirintų bandinių atsparumo korozijai tyrimus.
Valymas acetonu (arba alkoholiu); acetonu arba alkoholiu nuvalykite griovelio paviršių prieš suvirinimą, kad pašalintumėte paviršiaus alyvą ir kitus nešvarumus, taip pat reikia imtis priemonių, kad būtų išvengta antrinės taršos.
(3) Techninės priemonės Siekiant užkirsti kelią grūdelių augimui ir fosfidų nuosėdoms suvirinimo ir karščio paveiktoje zonoje, paprastai turėtų būti naudojamas mažas suvirinimo šilumos kiekis. Tačiau išlydytas baseino metalas iš nikelio turi prastą sklandumą ir negiliai prasiskverbia, todėl lengvai susidaro nesuvirintos jungtys. Dispersinio suvirinimo šilumos tiekimas negali būti per mažas. Sprendimas yra naudoti vidutinę suvirinimo srovę, didelį suvirinimo greitį ir valdyti suvirinimo šilumos įėjimą sumažinant aukštoje temperatūroje buvimo laiką.
(4) Suvirinimo parametrų pasirinkimas: bandymo plokštės specifikacijos: 2mm, 6mm; suvirinimo vielos modelis ir specifikacijos; ERNiCrMo-4, φ2,4 mm; griovelio forma; suvirinimo jungties griovelio forma parodyta 1 paveiksle.
Siekiant pagerinti suvirinimo siūlės atsparumą įtrūkimams ir korozijai, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas suvirinimo vietos valymui suvirinimo metu, kad kenksmingos priemaišos neišsilystų į siūlę.
Suvirinant paprastai nereikia pašildyti. Siekiant užkirsti kelią grūdelių augimui ir karbido nuosėdoms suvirinimo ir karščio paveiktoje zonoje, tarpsluoksnio temperatūra turi būti kontroliuojama žemai. Paprastai ne daugiau kaip 100 laipsnių
