Populärvetenskap om Hastelloy C276 svetsteknik
För närvarande har Hastelloy använts i stor utsträckning inom många områden som petroleum, kemisk industri och miljöskydd utomlands. Det har också använts i en liten mängd i Kina. På kärnkraftsområdet har dock bara USA och andra länder använts i kärnkraftsproduktion. Det är fortfarande tomt i Kina. Det största problemet för närvarande är föräldern. Resterande material importeras och huvudmaterialet imiteras av vetenskapliga forskningsenheter. Deras prestanda är inte särskilt tydlig, särskilt korrosionsbeständigheten vid höga temperaturer. Huvudinriktningen för denna forskning är att välja C276-materialet som kan köpas från Hastelloy som material. För den första fasen av projektet, genom att välja lämpliga svetsmaterial och processer, kan vi ta reda på de svetsspecifikationer som uppfyller produktkraven, så att de har operativt värde.
Hastelloy i sig är en nickelbaserad legering, men den skiljer sig från vanligt rent nickel (Ni200) och Monel. Den använder krom och molybden som huvudlegeringselement, i syfte att förbättra dess anpassningsförmåga till olika medier och temperaturer, och för att användas i olika industrier. Särskild optimering har genomförts. För närvarande eftersträvar den kemiska industrin i allmänhet hög produktivitet och förbättrar ständigt processer för att öka temperatur och tryck för att påskynda reaktionen. På så sätt är produktionen utsatt för oväntade situationer, vilket resulterar i oplanerat underhåll. Hastelloy är just inriktat på en sådan efterfrågan, anpassar sig till olika oförutsägbara tuffa miljöer och minimerar oplanerat underhåll. Samtidigt har den också bra bearbetnings- och svetsprestanda och underlättar underhåll på plats.
C-serielegeringar är nickel-krommolybdenlegeringar. Eftersom krom kan bilda en tät oxidfilm (passivering) på legeringens yta ger det motstånd mot oxiderande miljöer, medan krom främst ger motstånd mot reducerande miljöer. Därför kan C-serielegeringar användas i miljöer med både oxiderande och reducerande media. C-serielegeringar är de mest använda legeringarna, speciellt C-276-legering. Sedan dess uppfinning på 1960-talet har den fortfarande visat stark vitalitet efter mer än 40 års testning. För närvarande har C-serielegeringar använts i en hel del industrier i Kina. Serie legeringar.
Detta forskningsprojekt använder inhemsk C276-legering, väljer två specifikationer för plåttjocklek, 2 mm och 6 mm, bestämmer motsvarande svetsprocess och bestämmer
Bestäm om svetsprovstycket under svetsprocessförhållandena uppfyller mikrokorrosionskraven under kärnkraftens höga temperaturtillstånd, formulera svetsprocessspecifikationer och fyll i svetsprocessbedömningsrapporten för motsvarande specifikationer och tjocklek, och formulera svetsprocessföreskrifter lämplig för kärnkraftskrav för att vägleda projektkonstruktionen.
2. Analys och mätningar av tekniska svårigheter i svetsprocessen
C276 (UNSN10276) legering är en legering av nickel-molybden-ferrokrom-volfram, som för närvarande är den mest korrosionsbeständiga legeringen. C276-legering har använts i många år inom byggteknik relaterad till kärl och tryckventiler enligt ASME-standarderna. Legeringen förekommer i olika produktformer i avsnitt 1 och 8 i ASME Standard Regulations. Del två.
Även om C276-legering så småningom kommer att bli spröd vid hög temperatur och bilda fällningar, har den också god högtemperaturhållfasthet och måttlig oxidationsbeständighet. Den höga molybdenhalten ger legeringen motståndskraft mot lokal korrosion. Den låga värmehalten i legeringen minimerar utfällningen av karbider under svetsning. För att upprätthålla motståndet mot korrosion mellan produkter hos de termiskt försämrade delarna vid svetsgränsytan.
(1) Svetsbarhetsanalys: Hastelloys elektriska ledningsförmåga och värmeledningsförmåga är mycket lägre än för lågkolstål, medan resistiviteten och expansionshastigheten är mycket högre än för lågkolstål. Den smälta poolen har dålig flytbarhet, dålig vätbarhet och penetration Kraften är liten och smältdjupet är grunt. Därför är defekter som porer, heta sprickor, ofullständig svetsning och ofullständig sammansmältning benägna att uppstå.
Orsaker till porer: Fasbehandlingen av Hastelloy-legeringen före svetsning är inte ren, vädret är fuktigt, den smälta poolen är inte väl skyddad under svetsprocessen och väte, kväve och andra gaser tränger lätt in i den smälta poolen. På grund av det lilla temperaturgapet mellan den fasta och flytande fasen av legeringen och den låga fluiditeten har den olösliga gasen ingen tid att fly under stelningen och förblir i svetsen för att bilda porer.
Heta sprickor; intergranulär vätskefilm med låg kropp bildad av föroreningar som fosfor och svetsdragspänning är metallurgiska faktorer som orsakar heta svetssprickor. Eftersom legeringssvetsen har en dendritisk struktur koncentreras en del eutektiskt guld med låg smältpunkt och lågsmältpunkt på gränserna för de grova kornen.
släktet, speciellt Ni-S eutektisk (smältpunkt är 645 grader) och Ni-P eutektisk (smältpunkt är 880 grader). De är fördelade i en tunn film mellan korngränserna och är benägna att spricka under inverkan av svetsspänning.
Renlighet är en av de viktigaste aspekterna av svetsning av korrosionsbeständiga nickelbaserade legeringar. Föroreningar från fett, korrosionsprodukter, bly, svavel och andra element med låga gräddningspunkter kan orsaka allvarliga sprickbildningsproblem. För att säkerställa svetskvaliteten måste svetsskyddszonen och svetstråden rengöras noggrant och noggrant före svetsning.
Det är lätt att oxidera, och Ni- och Cr-atomerna i legeringen är mycket aktiva. Svetsfogen oxideras lätt när legeringen svetsas. I svåra fall blir det som tofu, vilket gör att metallens korrosionsbeständighet sjunker kraftigt. Det är också den främsta orsaken till sprickor. Därför bör klorskyddet stärkas vid svetsning. Samtidigt bör svetstråden i allmänhet vara så tunn som möjligt (1,2~2,4 mm). Små svetsparametrar är användbara för att kompensera för brännförlusten av vissa element under svetsprocessen och skadorna på svetssprickor och porer. kontrollera.
Rengör ytsmuts; all kvarvarande smuts som metallskräp, slipdamm, damm etc. på träets yta inom 40 mm från den C276-legeringssvetsade fogen från spåret måste avlägsnas med en austenitisk stålborste av rostfritt stål och rengör nytt bomullsgarn. Rensa den ren. De verktyg som används måste vara speciella och sandpapper och koltrådsborstar är inte tillåtna.
(2) Tekniska svårigheter inkluderar svetsdeformationskontroll, svetsskydd på baksidan och forskning om korrosionsbeständighet hos svetsade prover.
Aceton (eller alkohol) rengöring; använd aceton eller alkohol för att rengöra spårets yta före svetsning för att avlägsna ytolja och andra föroreningar, och åtgärder bör vidtas för att förhindra sekundär förorening.
(3) Tekniska åtgärder För att förhindra korntillväxt och fosfidfällning i svets- och värmepåverkad zon bör i allmänhet låg svetsvärmetillförsel användas. Den nickelbaserade legeringens smälta metall har dock dålig flytbarhet och ytlig penetration, vilket lätt orsakar osvetsade fogar. Värmetillförseln vid dispersionssvetsning får inte vara för liten. Lösningen är att använda medelhög svetsström, hög svetshastighet och kontrollera svetsvärmetillförseln genom att minska uppehållstiden vid hög temperatur.
(4) Val av svetsparametrar: testplåtspecifikationer: 2 mm, 6 mm; svetstråd modell och specifikationer; ERNiCrMo-4, φ2,4 mm; spårform; svetsfogens spårform visas i figur 1.
För att förbättra sprickbeständigheten och korrosionsbeständigheten hos svetsen, bör särskild uppmärksamhet ägnas åt rengöring av svetsområdet under svetsning för att förhindra att skadliga föroreningar smälter in i svetsen.
Förvärmning krävs i allmänhet inte vid svetsning. För att förhindra korntillväxt och karbidutfällning i svets- och värmepåverkad zon bör mellanskiktstemperaturen kontrolleras på en låg nivå. I allmänhet inte mer än 100 grader
