N10276弯头退火，为确保改良方案所用合金成分和性能符合要求,笔者委托检测机构(SGS)做产品复检分析。化学成分。力学性能(#1/#2试样)(MPa):抗拉强度:796/783,屈服强度:420/409;断后延伸率():63.5/60.5。由测试结果可知:合金符合ASTM材料规范要求,且其强度、韧性均明显优于轮毂材质15MnV。3哈氏合金C276焊接性能3.1焊材选择哈氏合金C276合金应用较少,要研究美标材料的焊接性能,首先就应确定母材的焊接性能分组P-No.号,和焊材的焊接性能分组F-No.号。
管道经检验和投产使用,*符合使用要求。前言由中国石化集团第五建设公司承建的兰州石化丙烯酸及脂(AA/AE)工程中有哈氏合金C-276管线157m,管道介质为:丙烯酸丁脂、丙烯酸二聚物、丙烯酸三聚物[1]。管子、管件、焊材均由国外进口,管线规格φ34～φ114mm,焊缝共计218道,焊后要求100射线检测,Ⅱ级合格。中石化第五建设公司在管道焊接前分析了该材料的焊接性能,制定出焊接工艺,并针对焊接过程中可能产生的问题采取相应的工艺措施,顺利完成了哈氏合金不锈钢管道的焊接任务。
不同材质中重要的是元素组成，原始状态下的奥氏体晶粒都非常细小，随保温时间延长，晶粒明显长大，晶界的数量在减少，出现的孪晶也较多，有些孪晶甚至贯穿整个晶粒，保温时间延长，位错密度变小，晶界迁移率变大，晶粒长大速度加快，这样为夹杂物的境界富集，晶界处元素含量增加提供了条件，碳、氮化物的存在及其在奥氏体内的固溶不仅可以起到细化晶粒的作用，还对晶界和位错的运动有钉扎的作用；
本研究使用RMS(均方根平均值,又称为Rq)和Ra(值算术平均值)来定量描述表面粗糙度,它们是根据AFM图像个数据点的高度值(将各数据点的高度均值设为0),使用如下的统计方法[11]计算的,其中hi为测量的到的表面高度值,n为被统计的表面高度值的数量。RMS=1nΣni=1h2槡i(1)Ra=1nΣni=1|hi|(2)2结果与讨论2.1扫描尺度对表面粗糙度的影响两个样品在不同扫描尺度下的典型AFM图像见图1。在1μm尺度的AFM图像中,两个样品表面都有很明显的细小颗粒,直径一般在50nm左右对于10μm尺度的AFM图像,机械抛光样品表面能看到台阶状起伏的晶界,横向尺寸在微米量级,而电化学抛光的样品表面晶界并不明显,说明电化学抛光相对于机械抛光在这个尺度上的整平作用具有优势。在70μm尺度的AFM图像中,各样品表面都有波浪形突起存在,这些“波浪”的横向尺寸约为20μm,电化学抛光与机械抛光在这个尺度的整平作用的区别并不明显。根据AFM的测量结果,可以计算各样品在不同扫描尺度的表面粗糙度,表面粗糙度RMS值与AFM扫描尺度的关系曲线见图。
图3内表面轴向残余应力图4外表面轴向残余应力图5内表面环向残余应力图6外表面环向残余应力从图3可见,在管道内表面的焊缝及近缝区,轴向残余应力为拉应力,峰值应力为300MPa,随后逐渐降低,在离焊缝大约1.5cm处变为压应力,在大约3cm处出现大压应力150MPa,随后逐渐减小,在离焊缝6cm处降为0。在不同线下,Q2引起的内表面轴向残余应力稍大于Q1,但是差别不大。从图4可见,在管道外表面的焊缝及近缝区,轴向残余应力为压应力,峰值压应力为280MPa,随后逐渐降低,转变为拉应力。
合金概述Hastelloy合金分为耐蚀合金和耐热合金,耐蚀合金又分为3个主要系列即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耐蚀合金中通用的是C类合金。在20世纪30年代产生了C族种合金即HastelloyC。20世纪的后半叶耐蚀合金有很大发展,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。
故合金成份中严格限制C、Si的含量,以提高材料的耐腐蚀性。2C276的焊接性能与低碳钢、不锈钢的焊接相比,C276的焊接具有奥氏体不锈钢相似的问题,即有较高的热裂纹性,气孔生成机率较高,焊接区产生晶间腐蚀倾向等。2.1热裂纹性高焊丝及材料本身表面杂质在焊接过程中形成晶间液态膜残留在晶界区,由于收缩应力的作用而开裂,从而引发热裂纹。2.2气孔合金元素含量分配的特点,决定合金液相温度间距小,流动性偏低,在焊接快速冷却凝固结晶条件下,极易生产气孔。
若钨极长度伸出量过大,焊枪动作不稳定,钨极与焊丝或钨极与熔池相碰时,又未终止焊接,造成夹钨。起焊和收弧的上下接头要超过线5mm～10mm,要注意坡口边缘不要被电弧擦伤以备盖面层焊接。因管子是圆的,焊枪,送丝角度要随时变化,所以手法一定要稳、准。5.2.4盖面时,应在坡口边缘稍作停顿,保证熔池与坡口更好的熔合,保证盖面层焊缝和边缘熔合整齐(见表5)。综述:在PTA工程中的哈氏合金(Hastelloy-C-276)管道一次RT探伤合格率99,并且管线试压一次成功。
一种在工业生产中的重要部件，目前有色金属冶炼行业和钢铁制造，使用的钢管数量占了总销量的近70%，石油化工行业和机械制造业的钢管需要量大约占总销量的10%左右，一些轻工业对钢管的需求量占了总销量的约15%，一些高新领域对高压钢管的需求也有所增加。高颈钢管是面心立方结构，具有耐高压和良好的耐热、耐蚀性，具有良好的综合力学性能和耐蚀性能，对焊钢管形状还可以增加钢的韧性，不同的工艺，钢管的临界脆性转变温度20℃，精密钢管对Cu、Fe、Cr、Mo等元素要求很高，ZRJWXTG可以冷加工强化；
次合格率为100,焊缝表面质量检查100达到合格要求哈氏合金C276管道的焊接工艺。哈氏合金C276应用场合我公司承建的沙特拉比格2×660MW亚临界燃油电厂地处沙特红海海岸,机组设备所处气候及环境腐蚀严重。以风机为例,其轮毂材质15MnV,强度级别等同Q390,属于普通低合金高强度钢,在现场工况下#1机组风机轮毂机械磨损和介质腐蚀严重。为解决此问题,经分析,#2机组采取如下改良技术方案:将3mm哈氏合金C276衬板滚型、曲型后包覆于风机轮毂之上。
射线检验。对于Q235B+C276异种钢焊接，还需进行100射线探伤，合格级别汀4730-2(X)51级。2.5应用实例2006年，以上焊接工艺在笔者所参与施工的扬子石化热电厂烟气脱硫项目中得以应用，现场焊缝经外观和探伤检查，合格率达到100。截至目前，该电厂人口烟道使用C276贴衬部位状态良好，未出现系统泄露等情况。3结语近年来，为强化环境指标，突出污染减排实效，火力发电机组烟气脱硫成为各地环境污染治理的重中之重。
