Populärwissenschaft zur Hastelloy C276-Schweißtechnologie
Derzeit wird Hastelloy in vielen Bereichen wie der Erdölindustrie, der chemischen Industrie und dem Umweltschutz im Ausland weit verbreitet eingesetzt. In geringer Menge wurde es auch in China verwendet. Im Bereich der Kernenergie wurden jedoch nur die Vereinigten Staaten und andere Länder bei der Kernenergieerzeugung eingesetzt. In China ist es immer noch leer. Das Hauptproblem liegt derzeit bei den Eltern. Die restlichen Materialien werden importiert und die Hauptmaterialien werden von wissenschaftlichen Forschungseinheiten nachgeahmt. Ihre Leistung ist nicht besonders klar, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Die Hauptrichtung dieser Forschung besteht darin, das Material C276 als Material auszuwählen, das bei Hastelloy erworben werden kann. In der ersten Phase des Projekts können wir durch die Auswahl geeigneter Schweißmaterialien und -prozesse die Schweißspezifikationen ermitteln, die den Produktanforderungen entsprechen, sodass sie einen betrieblichen Wert haben.
Hastelloy selbst ist eine Legierung auf Nickelbasis, unterscheidet sich jedoch von gewöhnlichem reinem Nickel (Ni200) und Monel. Als Hauptlegierungselemente werden Chrom und Molybdän verwendet, um die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Medien und Temperaturen zu verbessern und in verschiedenen Branchen eingesetzt zu werden. Es wurden spezielle Optimierungen durchgeführt. Gegenwärtig strebt die chemische Industrie im Allgemeinen eine hohe Produktivität an und verbessert ständig Prozesse, um Temperatur und Druck zu erhöhen und so die Reaktion zu beschleunigen. Dadurch ist die Produktion anfällig für unerwartete Situationen, die zu ungeplanten Wartungsarbeiten führen. Hastelloy ist genau auf diese Anforderung ausgerichtet, indem es sich an verschiedene unvorhersehbare raue Umgebungen anpasst und ungeplante Wartungsarbeiten minimiert. Gleichzeitig verfügt es über eine gute Verarbeitungs- und Schweißleistung und erleichtert die Wartung vor Ort.
Legierungen der C-Serie sind Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen. Da Chrom einen dichten Oxidfilm (Passivierung) auf der Oberfläche der Legierung bilden kann, sorgt es für Beständigkeit gegenüber oxidierenden Umgebungen, während Chrom hauptsächlich für Beständigkeit gegenüber reduzierenden Umgebungen sorgt. Daher können Legierungen der C-Serie in Umgebungen mit sowohl oxidierenden als auch reduzierenden Medien verwendet werden. Legierungen der C-Serie sind die am häufigsten verwendeten Legierungen, insbesondere C-276-Legierungen. Seit seiner Erfindung in den 1960er Jahren zeigt es auch nach mehr als 40 Testjahren immer noch eine starke Vitalität. Derzeit werden Legierungen der C-Serie in zahlreichen Branchen in China eingesetzt. Serienlegierungen.
Dieses Forschungsprojekt verwendet die inländische C276-Legierung, wählt zwei Spezifikationen für die Plattendicke aus, 2 mm und 6 mm, bestimmt den entsprechenden Schweißprozess und bestimmt
Bestimmen Sie, ob das Schweißteststück unter den Schweißprozessbedingungen die Mikrokorrosionsanforderungen unter dem Hochtemperaturzustand der Kernenergie erfüllt, formulieren Sie Schweißprozessspezifikationen, vervollständigen Sie den Schweißprozessbewertungsbericht für die entsprechenden Spezifikationen und Dicken und formulieren Sie Schweißprozessvorschriften Geeignet für die Anforderungen der Kernenergie, um den Projektaufbau zu leiten.
2. Analyse und Messung technischer Schwierigkeiten im Schweißprozess
Die Legierung C276 (UNSN10276) ist eine Nickel-Molybdän-Ferrochrom-Wolfram-Legierung, die derzeit die korrosionsbeständigste Legierung ist. Die Legierung C276 wird seit vielen Jahren in der Konstruktion von Behältern und Druckventilen gemäß den ASME-Standards verwendet. Die Legierung erscheint in verschiedenen Produktformen in den Abschnitten 1 und 8 der ASME-Standardvorschriften. Zweiter Teil.
Obwohl die C276-Legierung bei hohen Temperaturen irgendwann spröde wird und Ausscheidungen bildet, weist sie auch eine gute Hochtemperaturfestigkeit und eine mäßige Oxidationsbeständigkeit auf. Der hohe Molybdängehalt verleiht der Legierung Beständigkeit gegen lokale Korrosion. Der geringe Wärmegehalt der Legierung minimiert die Ausfällung von Karbiden beim Schweißen. Um die Beständigkeit der thermisch beschädigten Teile an der Schweißschnittstelle gegen Produktkorrosion aufrechtzuerhalten.
(1) Schweißbarkeitsanalyse: Die elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Hastelloy sind viel geringer als die von kohlenstoffarmem Stahl, während der spezifische Widerstand und die Ausdehnungsrate viel höher sind als die von kohlenstoffarmem Stahl. Das Schmelzbad weist eine schlechte Fließfähigkeit, schlechte Benetzbarkeit und Eindringung auf. Die Kraft ist gering und die Schmelztiefe gering. Daher besteht die Gefahr, dass Fehler wie Poren, Heißrisse, unvollständiges Schweißen und unvollständige Verschmelzung auftreten.
Gründe für Poren: Die Fasenbehandlung der Hastelloy-Legierung vor dem Schweißen ist nicht sauber, das Wetter ist feucht, das Schmelzbad ist während des Schweißvorgangs nicht gut geschützt und Wasserstoff, Stickstoff und andere Gase dringen leicht in das Schmelzbad ein. Aufgrund des geringen Temperaturunterschieds zwischen der festen und flüssigen Phase der Legierung und der geringen Fließfähigkeit hat das unlösliche Gas beim Erstarren keine Zeit, zu entweichen und verbleibt unter Bildung von Poren in der Schweißnaht.
Heiße Risse; Ein intergranularer Flüssigkeitsfilm mit niedrigem Körpergehalt, der durch Verunreinigungen wie Phosphor und Schweißzugspannung gebildet wird, sind metallurgische Faktoren, die heiße Risse beim Schweißen verursachen. Da die Legierungsschweißnaht eine dendritische Struktur aufweist, konzentrieren sich etwas niedrigschmelzendes Eutektikum und niedrigschmelzendes Gold an den Grenzen der groben Körner.
Gattung, insbesondere Ni-S-Eutektikum (Schmelzpunkt 645 Grad) und Ni-P-Eutektikum (Schmelzpunkt 880 Grad). Sie sind in einem dünnen Film zwischen den Korngrenzen verteilt und neigen unter Einwirkung von Schweißspannungen zur Rissbildung.
Sauberkeit ist einer der wichtigsten Aspekte beim Schweißen korrosionsbeständiger Nickelbasislegierungen. Verunreinigungen durch Fett, Korrosionsprodukte, Blei, Schwefel und andere Elemente mit niedrigem Einbrennpunkt können zu schwerwiegenden Rissbildungsproblemen führen. Um die Schweißqualität sicherzustellen, müssen die Schweißschutzzone und der Schweißdraht der Schweißkonstruktion vor dem Schweißen sorgfältig und sorgfältig gereinigt werden.
Es oxidiert leicht und die Ni- und Cr-Atome in der Legierung sind sehr aktiv. Beim Schweißen der Legierung oxidiert die Schweißnaht leicht. In schweren Fällen wird es tofuartig, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des Metalls stark abnimmt. Es ist auch die Hauptursache für Risse. Daher sollte der Chlorschutz beim Schweißen verstärkt werden. Gleichzeitig sollte der Schweißdraht grundsätzlich so dünn wie möglich sein (1,2–2,4 mm). Kleine Schweißparameter sind hilfreich, um den Abbrandverlust bestimmter Elemente während des Schweißvorgangs sowie die Beschädigung von Schweißrissen und -poren auszugleichen. Kontrolle.
Oberflächenschmutz reinigen; Jeglicher Restschmutz wie Metallreste, Schleifstaub, Staub usw. auf der Holzoberfläche innerhalb von 40 mm der Schweißverbindung aus der C276-Legierung von der Nut muss mit einer Drahtbürste aus austenitischem Edelstahl und sauberem, neuem Baumwollgarn entfernt werden. Räumen Sie es sauber. Es müssen Spezialwerkzeuge verwendet werden, Schleifpapier und Kohledrahtbürsten sind nicht erlaubt.
(2) Zu den technischen Schwierigkeiten zählen die Kontrolle der Schweißverformung, der Schutz der Schweißrückseite und die Erforschung der Korrosionsbeständigkeit geschweißter Proben.
Reinigung mit Aceton (oder Alkohol); Reinigen Sie die Nutoberfläche vor dem Schweißen mit Aceton oder Alkohol, um Oberflächenöl und andere Verunreinigungen zu entfernen. Außerdem sollten Maßnahmen ergriffen werden, um eine Sekundärverschmutzung zu verhindern.
(3) Technische Maßnahmen Um Kornwachstum und Phosphidausfällungen in der Schweiß- und Wärmeeinflusszone zu verhindern, sollte grundsätzlich mit einer geringen Schweißwärmeeinbringung gearbeitet werden. Das Schmelzbadmetall der Nickelbasislegierung weist jedoch eine schlechte Fließfähigkeit und geringe Penetration auf, was leicht zu ungeschweißten Verbindungen führt. Der Wärmeeintrag beim Dispersionsschweißen darf nicht zu gering sein. Die Lösung besteht darin, einen mittleren Schweißstrom und eine hohe Schweißgeschwindigkeit zu verwenden und den Schweißwärmeeintrag durch Reduzierung der Verweilzeit bei hoher Temperatur zu kontrollieren.
(4) Auswahl der Schweißparameter: Prüfplattenspezifikationen: 2 mm, 6 mm; Schweißdrahtmodell und Spezifikationen; ERNiCrMo-4, φ2,4 mm; Rillenform; Die Nutform der Schweißverbindung ist in Abbildung 1 dargestellt.
Um die Rissfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht zu verbessern, sollte beim Schweißen besonderes Augenmerk auf die Reinigung des Schweißbereichs gelegt werden, um zu verhindern, dass schädliche Verunreinigungen in die Schweißnaht einschmelzen.
Beim Schweißen ist in der Regel kein Vorwärmen erforderlich. Um Kornwachstum und Karbidausfällung in der Schweiß- und Wärmeeinflusszone zu verhindern, sollte die Zwischenschichttemperatur auf einem niedrigen Niveau gehalten werden. Im Allgemeinen nicht mehr als 100 Grad
