純鎳200管件_熱壓管件_鍛制管件,火力發電廠煙氣脫硫(FGD)系統中,鍋爐尾氣在經過清洗、除霧和換熱等環節后,終進入煙囪排煙;這其中,在煙道與吸收塔相接處(俗稱“人口煙道”),由于溫差大、機械振動和氣體流速快等原因,成為腐蝕為嚴重的部位。由于哈氏合金c276(以下簡稱C276)具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性,因而被作為防腐貼襯材料廣泛應用在FGD吸收塔人口煙道處。現以該種材料在某電廠煙氣脫硫項目上的應用實踐為例,闡述C276的主要性能和焊接工藝。
在濃硫酸(93%~99%H2s04)用板式換熱器制造上也已有30多年的歷史,廣泛應用于各國的硫酸裝置中。因此,我們終選用了AlhLaval板式濃硫酸換熱器。表1陽極保護菅殼式換熱器與板式換熱器的比較c篦罄,w.(Kat集,一,氣塋霍尹操作情況鬟(比值)w··K)-1(比值)碌『Fm“=l選型濃硫酸板式換熱器有兩種密封型式.其一為酸側面用氟橡膠墊片、水側面用丁氰橡膠墊片密封;其二為半焊接式。即酸側兩板片由激光焊接為一組,水側用丁氰橡膠墊片密封。
耐腐蝕合金是一種綜合性能優良的材料,可用于一般工業和其它化工、醫藥衛生行業等有嚴重工程腐蝕問題的場合,值得大力發展與擴大其應用。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、雜質少,可以用在各種高低壓環境、腐蝕環境中使用。時效強化型,在固溶的基礎上增加熱處理時間,提高其機械強度,應用在需要高強度負荷使用的環境中;
圖3內表面軸向殘余應力圖4外表面軸向殘余應力圖5內表面環向殘余應力圖6外表面環向殘余應力從圖3可見,在管道內表面的焊縫及近縫區,軸向殘余應力為拉應力,峰值應力為300MPa,隨后逐漸降低,在離焊縫大約1.5cm處變為壓應力,在大約3cm處出現大壓應力150MPa,隨后逐漸減小,在離焊縫6cm處降為0。在不同線下,Q2引起的內表面軸向殘余應力稍大于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,軸向殘余應力為壓應力,峰值壓應力為280MPa,隨后逐漸降低,轉變為拉應力。
本研究使用RMS(均方根平均值,又稱為Rq)和Ra(值算術平均值)來定量描述表面粗糙度,它們是根據AFM圖像個數據點的高度值(將各數據點的高度均值設為0),使用如下的統計方法[11]計算的,其中hi為測量的到的表面高度值,n為被統計的表面高度值的數量。RMS=1nΣni=1h2槡i(1)Ra=1nΣni=1|hi|(2)2結果與討論2.1掃描尺度對表面粗糙度的影響兩個樣品在不同掃描尺度下的典型AFM圖像見圖1。在1μm尺度的AFM圖像中,兩個樣品表面都有很明顯的細小顆粒,直徑一般在50nm左右對于10μm尺度的AFM圖像,機械拋光樣品表面能看到臺階狀起伏的晶界,橫向尺寸在微米量級,而電化學拋光的樣品表面晶界并不明顯,說明電化學拋光相對于機械拋光在這個尺度上的整平作用具有優勢。在70μm尺度的AFM圖像中,各樣品表面都有波浪形突起存在,這些“波浪”的橫向尺寸約為20μm,電化學拋光與機械拋光在這個尺度的整平作用的區別并不明顯。根據AFM的測量結果,可以計算各樣品在不同掃描尺度的表面粗糙度,表面粗糙度RMS值與AFM掃描尺度的關系曲線見圖。
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: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。
我公司在寧波三菱PTA工程施工中,焊接哈氏合金管道320寸徑,大規格Φ273×12mm,介質為腐蝕性較強PTA漿料,工作壓力14MPa,要求RT探傷100合格。2焊接性分析哈氏合金的導電率和導熱系數要比低碳鋼低得多,而電阻率和膨脹率都比低碳鋼高得多,熔池流動性差,潤濕性差,穿透力小,熔深淺。所以,容易產生氣孔、熱裂紋、未焊透、未等缺陷。容易產生氣孔:哈氏合金焊接前坡口處理不干凈,天氣潮濕,焊接過程中熔池保護不好,氫、氮等氣體容易滲入熔池。
焊接工藝特點哈氏合金具有較強的熱裂紋性,為避免晶粒長大及碳化物析出,采用較小的焊接熱輸入。但同時,由于鎳基合金金屬流動性差,易造成未焊透,線也不宜過小。故根據經驗需采用中等電流并結合較高焊接速度的施焊方式。*焊接時保持90A左右電流,22~24V電壓,短弧以控制層間溫度(小于93℃),收弧時填滿弧坑以防止弧坑裂紋。因示例哈氏合金襯板僅3mm厚,故*使用相對柔和的焊接冶金方式。
該材質黏度系數較大,在熔融狀態下流動性差,不易潤濕鋪展,即使采用大電流焊接也不能改進焊縫金屬的流動性,反而起有害作用。因此,焊接時應采取一定的預防措施以防止過度的熱輸入。3·3焊接工藝及焊接材料的選擇基于上述對C276材料的焊接性分析,在焊接過程中,主要采用手工焊和氬弧焊,焊條一般采用ENiCrMo-4,焊絲采用ERNiCrMo-4。施工前應按GB150—1998的要求作焊接試板,并按4708—2000的規定進行焊接工藝評定,焊接時應按評定合格的焊接工藝進行施焊。
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%。
材料經過電弧爐熔煉-AOD脫碳-電渣重熔,鋼質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;
在填絲過程中,焊絲不能與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區,否則造成焊縫夾鎢和坡壞電弧穩定。管子對接固定焊縫全位置焊接時,為防止仰焊內部焊縫內凹,打底層采用仰焊位置內填絲,立、平焊部位外填絲方法進行施焊。5.1.4收尾處打磨成斜坡狀,焊至斜坡時,暫停給絲,先用電弧把斜坡處預熱并熔化成熔孔時,迅速加焊絲,使焊縫封閉,收弧時要填滿弧坑,氣體延時保護,避免焊縫在高溫下被大氣污染氧化。
邊界條件和初始條件焊縫為對稱面,為絕熱邊界條件;內、外表面以及另一個端面與周圍環境的熱交換,按對流和輻射來處理;初始溫度為均勻的室溫(20℃)。2焊接殘余應力結果與分析由于管道壁較薄,所以忽略厚度方向的應力。定義管道軸向方向(與環焊縫方向垂直)的力為軸向應力,沿著環焊縫圓周的方向(與環焊縫方向平行)的力為環向應力。圖3、4分別給出了在不同線Q1、Q2下內、外表面軸向殘余應力分布,圖5、6分別給出了在不同線Q1、Q2下內、外表面環向殘余應力分布。