Wie man incoloy 800 leges - Wissen schweißt

1. wie man Incoloy 800 schweißt

Incoloy 800 (ein Nickel - Eisen - Chromlegierung) ist hauptsächlich für hohe - Temperatur und Korrosion - resistente Anwendungen (z. B. Petrochemical Reactors, Wärmetauscher) geschweißt. Erfolgreiches Schweißen erfordert eine strenge Kontrolle überIntergranulärer Korrosionsrisiko (IGC), Heißes Risspräventionund Aufrechterhaltung mechanischer Eigenschaften. Unten finden Sie ein detaillierter Schritt - von - Schritthandbuch:

Schritt 1: Pre - Schweißvorbereitung

Die ordnungsgemäße Vorbereitung ist entscheidend, um Kontaminationen und Mängel zu vermeiden:

Materialreinigung: Entfernen Sie alle Verunreinigungen (Öl, Fett, Lack, Oxidskala, Schmutz) aus dem Schweißbereich (mindestens 25 mm/1 Zoll auf beiden Seiten der Verbindung) mit:

Lösungsmittel (z. B. Aceton, Isopropylalkohol) für organische Rückstände.

Edelstahldrahtbürsten (niemals Kohlenstoffstahl, um Eisenverschmutzung) oder abrasive Pads (Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid) für Oxidskalen zu verhindern.

Verwenden Sie für starke Skalierungen Wickling-Lösungen (z. B. 10-20% Salpetersäure + 1-2% Hydrofluorsäure), gefolgt von einer gründlichen Spülung mit entionisiertem Wasser und Trocknen.

Gemeinsames Design: Priorisieren Sie Konstruktionen, die den Wärmeeingang minimieren und die volle Penetration sicherstellen:

Empfohlene gemeinsame Typen: Butt-Verbindungen (einzelne - v oder double - v, mit einem Wurzelspalt von 2-3 mm), Rundenverbindungen (mit Filetschweißungen) oder Sockelschweißungen.

Vermeiden Sie schmale, tiefe Verbindungen (z. B. einzelne - u mit kleinen Wurzelöffnungen), die Wärme fangen und das Rissrisiko erhöhen.

Vorheizen: Im Allgemeinen,Es ist kein Vorheizen erforderlich for INCOLOY 800, as it has good ductility at room temperature. However, for thick sections (>25 mm/1 Zoll) oder beim Schweißen in kalten Umgebungen (<5°C/41°F), preheat to 50-150°C (122-302°F) to reduce thermal stress.

Schritt 2: Auswahl des Schweißverfahrens

DerGas Wolfram -Lichtbogenschweißen (GTAW/TIG)Der Prozess ist für Incoloy 800 am meisten bevorzugt, da er eine präzise Wärmekontrolle, minimale Spritzer und hoch - -Analitätsschweißnähte bietet. Weitere akzeptable Prozesse sind:

Schweißen des Gasmetalls (GMAW/MIG): Für hohe - Abscheidungsraten (z. B. dicke Abschnitte), erfordert jedoch eine sorgfältige Steuerung der Drahtgeschwindigkeit und Abschirmgas.

Abschirmung Metall -Lichtbogenschweißen (Smit): Nur für Non - kritisch, dick - Abschnittsanwendungen (begrenzt nach Elektrodenverfügbarkeit und potenziellen Schlackeneinschlüssen).

Vermeiden Sie Prozesse mit hoher Wärmeeingabe(z. B. untergetauchtes Lichtbogenschweißen/SAW), wenn sie das Kornwachstum und die IGC -Anfälligkeit erhöhen.

Schritt 3: Füllmetallauswahl

Füllmetalle müssen mit dem Korrosionswiderstand des Grundmetalls und der hohen - Temperaturstärke übereinstimmen oder überschreiten. Die häufigsten Entscheidungen sind:

Ernfecr-2 (GTAW): Entspricht der Komposition von Incoloy 800 (Nickel - Iron - Chrom) und bietet eine hervorragende Resistenz gegen IGC und hoch - Temperaturoxidation.

Enifecr-2 (Smit): Entsprechende abgedeckte Elektrode für SMAW -Anwendungen.

Ernicr-3 (GTAW): Ein Nickel - Chrom -Füllstoff (z. B. Inconel 625) wird verwendet, wenn der Korrosionswiderstand (z. B. gegen Schwefel - enthaltende Umgebungen enthält) erforderlich ist, obwohl er einen höheren Nickelgehalt aufweist als das Basismetall.

Stellen Sie sicher, dass Füllmetalle in einer trockenen Umgebung gespeichert werden (relative Luftfeuchtigkeit<50%) to prevent moisture absorption, which can cause hydrogen-induced cracking.

Schritt 4: Schweißparameter (GTAW als Beispiel)

Die Parameter variieren je nach Materialdicke, aber der Schlüssel ist zuMinimieren Sie den Wärmeeingang(Um Getreide zu vermeiden, gleichzeitig die volle Penetration sicherzustellen:

Materialstärke	Wolframelektrode (AWS)	Strom (DCEN¹)	Bogenspannung	Reisegeschwindigkeit	Abschirmgas (Argon)
1-3 mm (0,04-0,12 in)	1,6 mm (1/16 in), EWTH-2	40-80 A	8-12 V	50-100 mm/min	10-15 l/min
3-6 mm (0,12-0,24 Zoll)	2,4 mm (3/32 in), EWTH-2	80-120 A	10-14 V	40-80 mm/min	12-18 l/min
6-12 mm (0,24-0,47 Zoll)	3,2 mm (1/8 Zoll), EWTH-2	120-180 A	12-16 V	30-60 mm/min	15-20 l/min

¹dcen=Gleichstrom -Elektrode -Negativ (Standard für GTAW von Nickellegierungen, da sie Wärme auf das Werkstück konzentriert).

Backgas: Verwenden Sie bei Hinternverbindungen Argon (10-15 l/min) als Backgas, um die Wurzel vor Oxidation zu schützen (kritisch für die Korrosionsbeständigkeit).

Wärmeeingangsberechnung: Ziel für Wärmeeingabe<2 kJ/mm (50 kJ/in) to prevent excessive grain growth.

Schritt 5: post - Schweißwärmebehandlung (PWHT)

PWHT ist erforderlich, umMinderung des IGC -Risikosund Wiederherstellung der Duktilität, da das Schweißen von Chromcarbiden an Korngrenzen ausfällt (Verbreitung von Chrom in der Nähe von Grenzen, wodurch die Legierung anfällig für Korrosions ist). Die Standard -PWHT für Incoloy 800 lautet:

Lösung Glühen: Wärme auf 980-1050 Grad (1796-1922 Grad f), die 15-30 Minuten (pro 25 mm Dicke) halten, dann, dannWasserlöschen(Schnelle Kühlung), um Carbid Re - Niederschlag zu verhindern.

Stresslinderung: Für Anwendungen mit hohem Wärmeradfahren kann stattdessen ein Spannungsabbau von 700-760 Grad (1292-1400 Grad f) verwendet werden, sondern auch das IGC-Risiko nicht vollständig beseitigt.

Hinweis: PWHT überspringen nur für dünne Abschnitte (<3 mm) in non-corrosive, low-temperature environments.

Schritt 6: Post - Schweißinspektion & Reinigung

Visuelle Inspektion: Überprüfen Sie auf Oberflächendefekte (Risse, Porosität, Unterschnitte, unvollständiges Eindringen).

Non - Zerstörerische Tests (NDT): Verwenden Sie X - Strahl- oder Ultraschalltests (UT) für interne Defekte; Verwenden Sie flüssige Penetrant -Tests (PT) für Oberflächenrisse (besonders kritisch für Korrosion - anfällige Anwendungen).

Post - Schweißreinigung: Entfernen Sie die Schweißschweißvertreib oder die Verfärbung mit einer Edelstahlbürste, dann ein Gurken (10% Salpetersäure) und spülen Sie es aus, um die Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen.

2. Was ist die chemische Zusammensetzung von Incoloy 800?

Incoloy 800 ist ein Nickel - Eisen - Chromlegierung definiert durchASTM B409(Blatt/Platte) undASTM B408(Bar). Seine Zusammensetzung wird dicht kontrolliert, um Korrosionswiderstand, hoch - Temperaturstärke und Fabricbarkeit auszugleichen. Unten sind dieTypische und maximal zulässige Bereiche(Mit Gewichtsprozentsatz, Gew .-%) gemäß ASTM -Standards:

Element	Symbol	Typische Zusammensetzung (WT%)	ASTM Maximale Zulage (WT%)	Schlüsselfunktion
Nickel	Ni	30.0-35.0	30.0-35.0	Verbessert die Korrosionsbeständigkeit (insbesondere gegen Säuren) und eine hohe Temperaturstabilität.
Eisen	Fe	46.0-51.0	Gleichgewicht (~ 46-51)	Basismetall, bietet strukturelle Festigkeit und Kosten - Effektivität.
Chrom	Cr	19.0-23.0	19.0-23.0	Kritisch für die Oxidationsresistenz (bildet eine schützende Cr₂o₃ -Oxidschicht) und Resistenz gegen IGC.
Kohlenstoff	C	0.05-0.10	0.10	Steuert die Stärke; beschränkt auf<0.10% to reduce carbide precipitation (IGC risk).
Mangan	Mn	0.50-1.00	1.50	Verbessert die Schweißbarkeit und verhindert heißes Riss.
Silizium	Si	0.30-0.60	1.00	Verbessert die Oxidschichtstabilität; begrenzt, um Sprödigkeit zu vermeiden.
Kupfer	Cu	Weniger als oder gleich 0,75	0.75	Spurenelement; verbessert die Resistenz gegen Schwefelsäure.
Aluminium	Al	0.15-0.40	0.40	Hilft bei der Bildung einer Schutzoxidschicht bei hohen Temperaturen.
Titan	Ti	0.15-0.40	0.60	"Stabilisiert" Kohlenstoff (bildet TIC anstelle von cr₂₃c₆), wodurch das IGC -Risiko verringert wird.
Phosphor	P	Weniger als oder gleich 0,030	0.030	Verunreinigung; begrenzt, um Sprödigkeit und Korrosion zu vermeiden.
Schwefel	S	Weniger als oder gleich 0,015	0.015	Verunreinigung; begrenzt, um heißes Riss und Korrosion zu verhindern.

3. Was ist die Härte von Incoloy 800?

Die Härte von Incoloy 800 hängt von seiner abWärmebehandlungsbedingung(z. B. geglüht, geschweißt, Spannung - erleichtert), da die Wärmebehandlung ihre Mikrostruktur verändert (Korngröße, Carbid -Niederschlag). Im Folgenden finden Sie die typischen Härtewerte für gemeinsame Bedingungen, gemessen über Standardskalen (Brinell, Rockwell, Vickers):

Wärmebehandlungsbedingung	Brinell -Härte (HB)	Rockwell -Härte (HRB)	Vickers Härte (HV)	Schlüsselnotizen
Lösung getempert¹	140-180	70-85	150-190	Am häufigsten zu tun(nach der Herstellung oder PWHT). Weich, duktil und optimiert für Korrosionsbeständigkeit.
Als - geschweißt	180-220	85-95	190-230	Härter als geglühter aufgrund lokalisierter Getreidebau und Reststress beim Schweißen.
Spannung - Erleichtert²	160-200	75-90	170-210	Die Härte nimmt im Vergleich zu AS {- geschweißt, da die Restspannungen verringert sind (aber nicht vollständig beseitigt).
Kalt - arbeitete	200-250	90-100	210-260	Selten für Incoloy 800 (es wird hauptsächlich in geglühter Form verwendet), aber kaltarbeit (z. B. Rolling) erhöht die Härte und Festigkeit auf Kosten der Duktilität.

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