亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        Inconel600鋼液化裂紋產(chǎn)生機理淺談及防治

        2010-12-23 04:40:30中國石油天然氣第七建設公司山東膠州266300
        石油化工建設 2010年4期
        關鍵詞:偏析熔點奧氏體

        胡 偉 中國石油天然氣第七建設公司 山東膠州 266300

        Inconel600鋼液化裂紋產(chǎn)生機理淺談及防治

        胡 偉 中國石油天然氣第七建設公司 山東膠州 266300

        通過材料冶金因素和力學因素對焊接質(zhì)量的影響,淺析Inconel600材料焊接液化裂紋缺陷產(chǎn)生的機理,并結合實際施工確定了合理的焊接工藝及預防措施,以減少焊接接頭熱裂紋缺陷的存在。

        Inconel600 焊接 裂紋 工藝

        1 前言

        寧夏某化肥廠采用天然氣通過爐內(nèi)高壓注氧產(chǎn)生CO、CO2和H2,為尿素裝置制造原料。輸氧管道為Inconel600高合金材料。

        Inconel600鋼無磁性且焊接性較好,但工藝不當,易在焊接熱影響區(qū)(包括多層焊的前一道焊縫熱影響區(qū))產(chǎn)生熱裂紋,焊縫返修表現(xiàn)的尤為突出。細小且無方向的裂紋需采取熒光劑滲透措施顯示,部分裂紋會隨焊接應力擴展成可目測的粗大裂紋。

        2 材料焊接冶金和力學因素分析

        Inconel600鋼為鎳合金耐高溫材料(美國牌號),主要應用于抗腐蝕領域。高鎳含量使材料在腐蝕環(huán)境和氯化物腐蝕裂變中具有特別的耐受性,合金中的鉻增加材料在弱氧化環(huán)境下的抗腐蝕特性。材料化學成份及力學性能詳見表1[1]。

        Inconel600鋼焊接熱裂紋主要是由材料冶金因素和力學因素相互作用形成的:

        (1)鎳含量高,材料一次結晶并保持至室溫的組織為奧氏體,易形成方向性強的柱狀晶和樹枝狀晶,促使S,P等有害雜質(zhì)偏析或因溶解度下降而形成低熔共晶物;

        表1 INCONE L 600化學成分和常溫力學性能

        (2)材料熱導率小、熱膨脹系數(shù)大,焊接局部加熱和冷卻條件下,材料塑性儲備及收縮產(chǎn)生的拉應力隨著溫度的下降而變化,存在的低熔點相減少了塑性儲備量,促使熱裂紋產(chǎn)生。

        2.1 一次結晶組織對焊縫金屬熱裂行為的影響

        Inconel600鋼中Ni元素含量高達72%。Ni是強奧氏體形成元素(γ相),鐵-鎳相圖中(圖1)和鐵-鉻-鎳三元相圖(圖2)中,可以看出合金由液相凝固后直接形成γ奧氏體組織并保持至室溫[2]。

        焊接熱循環(huán)作用下,焊縫和熱影響區(qū)金屬發(fā)生再結晶現(xiàn)象(多層焊使再結晶現(xiàn)象加強)。奧氏體組織再結晶過程中不發(fā)生相變所以無法細化,且偏析方向的一致性,使新晶粒邊界易富集低熔點相。由于焊縫金屬具有良好的抗熱裂性,所以裂紋易出現(xiàn)在母材熱影響區(qū)或多層焊前一道焊縫的熱影響區(qū)內(nèi)。

        2.2 合金元素和雜質(zhì)的影響

        合金元素對金屬材料的組織、性能產(chǎn)生影響。Cr是強碳化物形成元素,主要提高鋼的高溫強度和耐蝕性;Ni是強奧氏體形成元素,提高抗電化學腐蝕的效果,但γ相易形成偏析;C有強的奧氏體化作用,易與Cr形成M23C6混合碳化物,但固態(tài)奧氏體對碳的溶解度急劇下降,易產(chǎn)生晶間腐蝕;Mn是奧氏體形成元素,Mn與S易形成熔點為1580℃的硫化錳共晶物;S是雜質(zhì)元素,硫以FeS的形態(tài)存在于鋼中。FeS與Fe可在奧氏體晶界上形成低熔點(985℃)的共晶體,鋼加熱到約1200℃時,晶粒間結合被破壞[3]。

        增加熱裂敏感性的主要元素是S、P、B、Nb、Si和Ti。通常情況下,奧氏體對這些元素的溶解度比鐵素體低,材料含鎳更高時,溶解度會進一步減少。

        2.3 偏析的影響

        多元合金的結晶是在一個溫度范圍,合金凝固后會形成成分不平衡的不穩(wěn)定狀態(tài),試圖通過擴散變?yōu)槠胶鈶B(tài)。一次結晶為γ相的區(qū)域會產(chǎn)生較大的偏析傾向,很多元素在奧氏體中的擴散能力相當差,析出相難于通過擴散而達到均勻化,即使元素含量很低,低熔點相也可以發(fā)生析出。S、P元素在奧氏體中的溶解度小,并且由于偏析使溶解度進一步減小,這種現(xiàn)象使剩余溶液中的有害元素的不利作用加劇。

        2.4 焊接工藝的影響

        高溫合金焊后,過熱區(qū)有顯著的晶粒粗化現(xiàn)象,且焊接接頭具有較大的拘束應力,使粗晶部位液化裂紋傾向增加。故焊接工藝盡可能選用能量集中和小線能量。TIG是較好的焊接方法,具有焊接熱量集中、熔池小、焊速快、熱影響區(qū)小和焊縫金屬純凈的優(yōu)點,能夠獲得優(yōu)質(zhì)焊縫并降低結晶粗大的傾向。

        2.5 結構設計的影響

        焊接過程,熱影響區(qū)由初期承受壓應力轉變?yōu)槔瓚?,轉折點的時間和溫度對液化裂紋的產(chǎn)生起決定作用。如果在轉折點時,熱影響區(qū)晶界處的低熔點物質(zhì)仍然以液相存在,晶界處液態(tài)薄膜就會擴展,形成熱裂紋。若轉折點溫度較低,低熔點液相已經(jīng)凝固,結晶組織不會被液態(tài)薄膜分割,也就不會擴展為熱裂紋。厚件焊接冷卻速度快,低熔點相更容易被排擠到晶粒邊界,同時,應力轉折點的溫度很高,焊縫和熱影響區(qū)在高溫時更早地承受拉應力,從而增加熱裂紋的傾向。

        3 焊接工藝措施

        通過對Inconel600鋼材料冶金和力學因素的分析,我們可以看出,降低γ奧氏體相焊縫金屬再結晶傾向、成分偏析及焊接應力,是預防焊接液化裂紋的有效措施。

        3.1 焊接方法選擇

        為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭,選用了能量集中的TIG焊。

        3.2 焊接材料

        確保焊接接頭的高溫強度,焊材力求與母材合金成分相當,以保證焊材與母材有同一熔點、同一結晶溫度、同一熱脹(收縮)率等;同時,考慮到合金元素過渡期間的燒損,選擇ERNiCr-3焊絲[1],材料化學成分見表2。

        3.3 焊接設備

        采用直流脈沖手工鎢極氬弧焊機,具有高頻起弧、提前送氣、延時斷氣等功能,滿足施工要求。

        3.4 坡口加工及組對

        構件的坡口寬高比保持在1.5:1~2:1之間,減少熔合比。錯邊量嚴格控制在0.5mm以內(nèi),且嚴禁強力組對。

        3.5 坡口及焊材的清理

        工件(焊絲)表面的污物(比如水、銹、油污、油漆等)會影響焊接接頭性能,高溫合金的表面常存在難熔氧化膜——NiO(熔點為2090℃),易在焊縫中形成夾雜物。污物的清洗可采用丙酮(或堿液)進行,層間的打磨最好使用陶瓷低硫砂輪。

        表2 INCONE L 600焊絲熔敷金屬化學成分和力學性能

        3.6 焊接參數(shù)

        焊接采用小線能量,減少晶粒粗大形成的偏析及熱裂傾向。電弧長度盡可能短,易于控制熔透和窄焊道。構件背部充氬保護,防止根部焊縫氧化。

        3.7 焊縫檢查

        焊接引弧、收弧處的打磨工作很重要,可消除存在的微裂紋。條件許可的情況下,對坡口、打底層、蓋面層焊縫進行100%滲透檢查,確保焊接接頭表面的缺陷全部清除。

        3.8 層間溫度

        焊接層間溫度嚴格限制在100℃,降低焊件總的熱輸入可減少熱裂敏感性。

        3.9 結構設計

        材料的厚度和剛度都對熱裂紋的形成有重要影響,應避免坡口及材料厚度的急劇變化而產(chǎn)生的焊接應力增加熱裂傾向。

        3.10 焊縫返修

        提高焊接一次合格率,避免焊接缺陷,減少返修。焊后對缺陷的修補會引起新的裂紋,如果需要清除缺陷應盡量減小開口面積,降低熱裂傾向。

        3.11 人員因素。

        焊接應由有奧氏體鋼焊接經(jīng)驗的且受過良好培訓的焊工完成,對作業(yè)流程的了解和熟悉,有利于工藝紀律的執(zhí)行。監(jiān)督和控制人員也必須有相關的專業(yè)知識。

        4 結論

        焊接實踐證明,通過合理的工藝措施和嚴格的過程控制,可有效地防止焊接液化裂紋的產(chǎn)生,能獲得良好質(zhì)量效果和經(jīng)濟效益。

        1SH/T3523.《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規(guī)程》

        2[德]埃里希.??斯?等著.不銹鋼焊接冶金.北京:化學工業(yè)出版社,2004

        3王紀安 主編.工程材料與材料形成工藝.北京:高等教育出版社,2000

        TG44

        B

        1672-9323(2010)04-0037-03

        2009-03-04)

        猜你喜歡
        偏析熔點奧氏體
        高鋅低熔點低膨脹微晶玻璃性能的研究
        上海建材(2019年1期)2019-04-25 06:30:50
        低熔點瓷化粉表面處理及其效果表征
        電線電纜(2017年2期)2017-07-25 09:13:34
        GGG-NiMn13 7無磁奧氏體球墨鑄鐵熔煉工藝研究
        Ghosts in the shell: identif i cation of microglia in the human central nervous system by P2Y12 receptor
        改善60Si2MnA彈簧鋼小方坯中心碳偏析的研究
        上海金屬(2016年4期)2016-11-23 05:39:12
        超級奧氏體不銹鋼254SMo焊接接頭耐蝕性能
        焊接(2016年9期)2016-02-27 13:05:20
        原鋁旋轉偏析法凈化工藝
        薄帶連鑄低碳鋼中低熔點夾雜物控制研究
        上海金屬(2015年4期)2015-11-29 01:12:38
        改善82B 小方坯碳偏析的連鑄工藝研究
        新疆鋼鐵(2015年1期)2015-11-07 03:11:03
        500 MPa 級高建鋼形變奧氏體連續(xù)冷卻轉變行為研究
        上海金屬(2014年5期)2014-12-20 07:58:31
        琪琪的色原网站| 青青草久久久亚洲一区| 青青草视频在线观看入口| 亚洲av无码日韩av无码网站冲| 99re8这里有精品热视频免费| 国产农村妇女毛片精品久久久| 成年毛片18成年毛片| 日本综合视频一区二区| 亚洲妇熟xxxx妇色黄| 久久久久99精品成人片试看| 成人在线免费视频亚洲| 精品国产一区二区三区九一色| 青青草原综合久久大伊人精品| 久久久久久久久蜜桃| 久久久久国产一级毛片高清版A | 日本成熟妇人高潮aⅴ| 91久久香蕉国产熟女线看| 亚洲国产aⅴ成人精品无吗 | 2021年国产精品每日更新| 中文天堂一区二区三区| 日韩精品视频久久一区二区| 骚片av蜜桃精品一区| 狠狠色综合播放一区二区| 午夜精品人妻中字字幕| 午夜人妻久久久久久久久| 黑人巨大无码中文字幕无码| 无夜精品久久久久久| 少妇我被躁爽到高潮在线影片 | av无码人妻中文字幕| 国产在线网址| 青青草视频在线观看视频免费| 公和我做好爽添厨房| 中文亚洲成a人片在线观看| 亚洲Va中文字幕无码毛片下载| 免费看黄片视频在线观看| 久久久久88色偷偷| 麻豆国产成人av高清在线观看| 久草视频在线这里只有精品| 成年人干逼视频水好多| 亚洲中文字幕久久精品无码喷水| 国产成人美女AV|