314不銹鋼三通鍛制三通規(guī)格表包含三通價格,在焊縫及熱影響區(qū)網(wǎng)格劃分較密,在遠離焊縫的區(qū)域網(wǎng)格劃分較疏,節(jié)約了分析成本和計算時間,保證了有限元分析的精度和經(jīng)濟性。網(wǎng)格劃分如圖2所示。溫度場計算單元類型為DC3D8,應(yīng)力場計算單元類型為C3D8。1.4焊接熱源GTAW采用高斯熱源就可以滿意的模擬結(jié)果[5~8],本文將電弧看成輻射狀對稱并呈高斯分布作用于管道表面,用FORTRAN語言編寫熱源子程序DFLUX,在ABAQUS調(diào)用該子程序進行計算。隨著時間的變化,電弧隨焊縫做環(huán)向移動,是電弧加熱半徑和大功率。
現(xiàn)在,HastelloyC除在某些鑄造材料中使用外已基本上被淘汰。1.2HastelloyC-276在HastelloyC-276出現(xiàn)之前阻礙C合金發(fā)展的大障礙是需要進行焊后固溶處理,而焊接是絕大多數(shù)設(shè)備制造的加工過程。焊接使焊縫及熱影響區(qū)的耐蝕性能急劇下降。HastelloyC-276為此難題提供了解決方案。由于極低的C、Si含量,焊接熱影響區(qū)的耐蝕性能幾乎與基體金屬相同。在1965年C-276一推出迅速成為Haynes公司的拳頭產(chǎn)品之一。
耐腐蝕合金是一種綜合性能優(yōu)良的材料,可用于一般工業(yè)和其它化工、醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)等有嚴(yán)重工程腐蝕問題的場合,值得大力發(fā)展與擴大其應(yīng)用。按強化特征分固溶強化和時效強化,固溶型具有良好的耐高溫腐蝕性和抗氧化性,優(yōu)良的冷熱加工和焊接工藝性能,其元素組織均勻,成份偏析小、雜質(zhì)少,可以用在各種高低壓環(huán)境、腐蝕環(huán)境中使用。時效強化型,在固溶的基礎(chǔ)上增加熱處理時間,提高其機械強度,應(yīng)用在需要高強度負荷使用的環(huán)境中;
焊絲前端處于氣體保護中,杜絕斷續(xù)送絲以保證保護氣氛,避免用焊絲攪拌熔池,填滿弧坑后滯后幾十秒停氣以防熱裂紋。在保證保護氣氛和完好熔合的前提下,焊接速度不能過慢以防金屬元素過度燒損,破壞了C276本來的耐蝕性。3.4熱處理如3.2所述C276屬中溫敏化金屬,為避免敏化傾向加劇晶間腐蝕,不*600℃~700℃左右的消應(yīng)力熱處理。固溶Ni-Cr-Mo抗腐蝕合金,可做固溶退火+迅速空冷處理,以強化其抗腐蝕相的彌散分布,也可做時效處理。
圖3內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力圖4外表面軸向殘余應(yīng)力圖5內(nèi)表面環(huán)向殘余應(yīng)力圖6外表面環(huán)向殘余應(yīng)力從圖3可見,在管道內(nèi)表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力,峰值應(yīng)力為300MPa,隨后逐漸降低,在離焊縫大約1.5cm處變?yōu)閴簯?yīng)力,在大約3cm處出現(xiàn)大壓應(yīng)力150MPa,隨后逐漸減小,在離焊縫6cm處降為0。在不同線下,Q2引起的內(nèi)表面軸向殘余應(yīng)力稍大于Q1,但是差別不大。從圖4可見,在管道外表面的焊縫及近縫區(qū),軸向殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力,峰值壓應(yīng)力為280MPa,隨后逐漸降低,轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力。
1、純鎳:N5、N02201、Ni201、2.4068、Ni99.0LC、N6、N7、N02200、Ni200、2.4066、Ni99.0 。
2、蒙乃爾(Monel):N04400、N05500、Monel K500、國標(biāo):ZRJWXTG、67Ni30Cu。
3、因科洛伊合金:N08800、Incoloy800、N08810、Incoloy800H、N08811、Incoloy800HT、N08825、Incoloy825、N08020、N08028、N08031 、Alloy31、Alloy28合金、Alloy20合金。
4、 因科奈爾合金:N07750、Inconel-X750合金、N07718、Inconel718合金、N06600、Inconel 600、N06601、Inconel601合金、N06690、Inconel690合金、Inconel600合金、N06600、N06625、Inconel625合金。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在許多腐蝕環(huán)境中合金C和C-276的耐蝕性相似。在合金C-276的焊接熱影響區(qū)不存在連續(xù)的晶粒邊界偏析,因此不會產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。C-276可以在焊態(tài)下使用,但在某些工藝條件下即使低碳低硅的C-276也對晶間腐蝕較,C-276并不具備足夠的熱穩(wěn)定性,在650~1090℃溫度范圍內(nèi)長時間時效后,也會在晶界析出碳化物或伴隨產(chǎn)生金屬間化合物μ相(Co2Mo6型),使抗晶間腐蝕性能下降。具有顯著的高溫穩(wěn)定性,當(dāng)置于650~1040℃*時效后,呈現(xiàn)良好的延展性和耐晶間腐蝕性能。
焊接時選用較少的線,焊絲前端(受熱端)處于氣體保護中,以連續(xù)送絲為宜,杜絕斷續(xù)送絲,同時應(yīng)避免用焊絲攪拌熔池。焊接全過程均宜采用短弧焊接,控制好層間溫度。收弧時將弧坑填滿,且滯后30s停氣,防止熱裂紋產(chǎn)生。(3)所有鎢極應(yīng)避免與熔池和焊絲接觸,盡可能縮短電弧長度,防止焊縫夾鎢。(4)保證合適的焊接速度。速度慢,焊縫金屬線較大,使焊縫金屬合金元素?zé)龘p較多,焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生過熱組織,故晶粒粗大,焊接接頭物理性能下降。
焊接坡口好采用機械加工的方法,但是機械加工會帶來加工硬化,所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。焊接時要采用適宜的熱輸人速度,以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在絕大多數(shù)腐蝕環(huán)境下,C276都能以焊接件的形式應(yīng)用。但在十分苛刻的環(huán)境中,C276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得好的抗腐蝕性能。C276合金的焊接可以選擇自身作焊接材料或填料金屬。
合金的物理性能-ZRJWXTG密度8.14t/m3。
-熔化溫度范圍1370-1400℃。
-比熱440j/Kg.℃。
-居里溫度<-196℃。
合金的機械性能-抗拉強度850MPa。
-屈服強度350MPa。
-伸長率30%。
材料經(jīng)過電弧爐熔煉-AOD脫碳-電渣重熔,鋼質(zhì)較其他電弧熔煉的要純凈。可鍛軋或者軋制成毛坯,然后去氧化皮、退火固溶,固溶處理是鎳合金重要的一個熱處理方式,處理溫度對合金的組織和性能有非常重要的影響。當(dāng)固溶溫度過低,奧氏體晶粒長大不明顯,溫度過高晶粒長大速度加快,晶粒越粗大,只有合理溫度的熱處理才能保證合金性能的穩(wěn)定,組織呈單一奧氏體組織,有孿晶,化合物充分溶入基體中,保證合金材料的使用要求;
但是,從具有較大圖3電化學(xué)拋光的哈氏合金樣品AFM圖像進行不同階數(shù)(1~3)的flatten處理后計算的表面粗糙度RMS值掃描尺度的AFM圖像分割的小尺度圖像,其計算的表面粗糙度與通過真實的小尺度AFM測量的結(jié)果是否相同,是一個需要認真考察的問題。前面提到的兩個樣品分別有3張掃描尺度為70μm的AFM圖像,下面將把電化學(xué)拋光的哈氏合金樣品的AFM圖像分割成小尺度的區(qū)域,然后將這些區(qū)域計算出的表面粗糙度與實際的小尺度AFM測量結(jié)果進行比較。
故應(yīng)嚴(yán)格對坡口處所有的物質(zhì)*。將坡口正面和根部周圍25mm內(nèi)修磨出金屬光澤,并用清洗干凈。管道的切割和坡口預(yù)制可采用等離子切割/刨、機加工等方式,再用不銹鋼刷子清理。4.2裝配時嚴(yán)格控制錯邊量,防止出現(xiàn)未焊透產(chǎn)生裂紋與氣孔。管道坡口角度應(yīng)適當(dāng)增大,根部鈍邊應(yīng)適當(dāng)減小(見圖1)。定位焊采用正式焊接相同的工藝,并應(yīng)焊透和無缺陷,其兩端應(yīng)打磨成斜坡,已利接頭。5TIG焊接工藝5.1TIG封底焊接方法5.1.1采用Φ2.5mm的鈰鎢極,鎢極伸出長度3mm~5mm,焊縫不預(yù)熱,層間溫度低于150℃,噴嘴直徑12mm(噴嘴越大效果越好,好采用噴嘴加拖罩方法)。