Scienza popolare sulla tecnologia di saldatura Hastelloy C276
Attualmente, Hastelloy è stato ampiamente utilizzato in molti campi come il petrolio, l'industria chimica e la protezione ambientale all'estero. È stato utilizzato anche in piccole quantità in Cina. Tuttavia, nel campo dell’energia nucleare, solo gli Stati Uniti e altri paesi sono stati utilizzati nella produzione di energia nucleare. In Cina è ancora vuoto. Il problema principale al momento è il genitore. I materiali rimanenti vengono importati e i materiali principali vengono imitati dalle unità di ricerca scientifica. Le loro prestazioni non sono particolarmente evidenti, soprattutto la resistenza alla corrosione alle alte temperature. La direzione principale di questa ricerca è scegliere come materiale il materiale C276 che può essere acquistato da Hastelloy. Per la prima fase del progetto, selezionando materiali e processi di saldatura appropriati, possiamo individuare le specifiche di saldatura che soddisfano i requisiti del prodotto, in modo che abbiano valore operativo.
L'Hastelloy stesso è una lega a base di nichel, ma è diversa dal normale nichel puro (Ni200) e dal Monel. Utilizza cromo e molibdeno come principale elemento di lega, con l'obiettivo di migliorare la sua adattabilità a vari mezzi e temperature e di essere utilizzato in diversi settori. È stata effettuata un'ottimizzazione speciale. Allo stato attuale, l’industria chimica generalmente persegue un’elevata produttività e migliora costantemente i processi per aumentare la temperatura e la pressione per accelerare la reazione. In questo modo, la produzione è soggetta a situazioni impreviste, con conseguenti manutenzioni non pianificate. Hastelloy mira proprio a soddisfare tale esigenza, adattandosi a vari ambienti difficili e imprevedibili e riducendo al minimo la manutenzione non pianificata. Allo stesso tempo, ha anche buone prestazioni di lavorazione e saldatura e facilita la manutenzione in loco.
Le leghe della serie C sono leghe di nichel-cromo molibdeno. Poiché il cromo può formare una densa pellicola di ossido (passivazione) sulla superficie della lega, fornisce resistenza agli ambienti ossidanti, mentre il cromo fornisce principalmente resistenza agli ambienti riducenti. Pertanto, le leghe della serie C possono essere utilizzate in ambienti con mezzi sia ossidanti che riducenti. Le leghe della serie C sono le leghe più utilizzate, in particolare la lega C-276. Dalla sua invenzione negli anni '60, ha ancora mostrato una forte vitalità dopo oltre 40 anni di test. Attualmente, le leghe della serie C sono state utilizzate in numerosi settori in Cina. Leghe di serie.
Questo progetto di ricerca utilizza la lega domestica C276, seleziona due specifiche di spessore della piastra, 2 mm e 6 mm, determina il processo di saldatura corrispondente e determina
Determinare se il pezzo di prova di saldatura nelle condizioni del processo di saldatura soddisfa i requisiti di microcorrosione nello stato di alta temperatura dell'energia nucleare, formulare le specifiche del processo di saldatura e completare il rapporto di valutazione del processo di saldatura per le specifiche e lo spessore corrispondenti e formulare le normative sul processo di saldatura adatto ai requisiti dell'energia nucleare per guidare la costruzione del progetto.
2. Analisi e misure delle difficoltà tecniche nel processo di saldatura
La lega C276 (UNSN10276) è una lega di nichel-molibdeno-ferrocromo-tungsteno, che è attualmente la lega più resistente alla corrosione. La lega C276 è utilizzata da molti anni nell'ingegneria delle costruzioni relativa a recipienti e valvole a pressione secondo gli standard ASME. La lega appare in varie forme di prodotto nelle Sezioni 1 e 8 dei Regolamenti Standard ASME. Seconda parte.
Sebbene la lega C276 alla fine diventi fragile alle alte temperature e formi precipitati, ha anche una buona resistenza alle alte temperature e una moderata resistenza all'ossidazione. L'alto contenuto di molibdeno conferisce alla lega resistenza alla corrosione locale. Il basso contenuto di calore della lega riduce al minimo la precipitazione dei carburi durante la saldatura. Per mantenere la resistenza alla corrosione tra i prodotti delle parti termicamente deteriorate sull'interfaccia di saldatura.
(1) Analisi della saldabilità: la conduttività elettrica e la conduttività termica dell'Hastelloy sono molto inferiori a quelle dell'acciaio a basso tenore di carbonio, mentre la resistività e il tasso di espansione sono molto superiori a quelli dell'acciaio a basso tenore di carbonio. Il bagno di fusione ha scarsa fluidità, scarsa bagnabilità e scarsa penetrazione. La forza è piccola e la profondità di fusione è bassa. Pertanto, è probabile che si verifichino difetti come pori, cricche calde, saldature incomplete e fusione incompleta.
Motivi dei pori: il trattamento smussato della lega Hastelloy prima della saldatura non è pulito, il clima è umido, il bagno di fusione non è ben protetto durante il processo di saldatura e l'idrogeno, l'azoto e altri gas penetrano facilmente nel bagno di fusione. A causa del piccolo intervallo di temperatura tra le fasi solida e liquida della lega e della bassa fluidità, il gas insolubile non ha il tempo di fuoriuscire durante la solidificazione e rimane nella saldatura per formare pori.
Crepe calde; Il film liquido intergranulare a basso corpo formato da impurità come il fosforo e lo stress da trazione della saldatura sono fattori metallurgici che causano cricche calde di saldatura. Poiché la saldatura della lega ha una struttura dendritica, parte dell'oro eutettico e a basso punto di fusione si concentra sui bordi dei grani grossi.
genere, in particolare eutettico Ni-S (punto di fusione è 645 gradi) ed eutettico Ni-P (punto di fusione è 880 gradi). Sono distribuiti in una pellicola sottile tra i bordi dei grani e sono soggetti a fessurazioni sotto l'azione dello stress di saldatura.
La pulizia è uno degli aspetti più importanti nella saldatura di leghe a base di nichel resistenti alla corrosione. I contaminanti derivanti da grasso, prodotti di corrosione, piombo, zolfo e altri elementi con bassi punti di cottura possono causare gravi problemi di fessurazione. Al fine di garantire la qualità della saldatura, la zona di protezione della saldatura e il filo di saldatura della saldatura devono essere puliti rigorosamente e attentamente prima della saldatura.
È facile da ossidare e gli atomi di Ni e Cr nella lega sono molto attivi. Il cordone di saldatura si ossida facilmente quando la lega viene saldata. Nei casi più gravi, diventa come il tofu, che fa diminuire drasticamente la resistenza alla corrosione del metallo. È anche la causa principale delle crepe. Pertanto, la protezione dal cloro dovrebbe essere rafforzata durante la saldatura. Allo stesso tempo, il filo di saldatura dovrebbe generalmente essere il più sottile possibile (1,2~2,4 mm). Piccoli parametri di saldatura sono utili per compensare la perdita di combustione di alcuni elementi durante il processo di saldatura e il danno alle crepe e ai pori di saldatura. controllo.
Pulire lo sporco superficiale; qualsiasi sporco residuo come detriti metallici, polvere abrasiva, polvere, ecc. sulla superficie del legno entro 40 mm dal giunto saldato in lega C276 dalla scanalatura deve essere rimosso con una spazzola metallica in acciaio inossidabile austenitico e pulire il nuovo filo di cotone. Cancellalo pulito. Gli attrezzi utilizzati devono essere speciali e non sono ammessi carta vetrata e spazzole di carbone.
(2) Le difficoltà tecniche includono il controllo della deformazione della saldatura, la protezione della parte posteriore della saldatura e la ricerca sulla resistenza alla corrosione dei campioni saldati.
Pulizia con acetone (o alcool); utilizzare acetone o alcool per pulire la superficie della scanalatura prima della saldatura per rimuovere l'olio superficiale e altre impurità e adottare misure per prevenire l'inquinamento secondario.
(3) Misure tecniche Per prevenire la crescita dei grani e la precipitazione di fosfuri nella zona di saldatura e interessata dal calore, si dovrebbe generalmente utilizzare un basso apporto di calore di saldatura. Tuttavia, il metallo fuso della lega a base di nichel ha scarsa fluidità e penetrazione superficiale, che facilmente provoca giunti non saldati. L'apporto termico della saldatura a dispersione non può essere troppo piccolo. La soluzione è utilizzare una corrente di saldatura media, un'elevata velocità di saldatura e controllare l'apporto di calore di saldatura riducendo il tempo di permanenza ad alta temperatura.
(4) Selezione dei parametri di saldatura: specifiche della piastra di prova: 2 mm, 6 mm; modello e specifiche del filo di saldatura; ERNiCrMo-4, φ2,4 mm; forma della scanalatura; la forma della scanalatura del giunto di saldatura è mostrata nella Figura 1.
Al fine di migliorare la resistenza alle crepe e alla corrosione della saldatura, è necessario prestare particolare attenzione alla pulizia dell'area di saldatura durante la saldatura per evitare che impurità dannose si sciolgano nella saldatura.
Generalmente non è necessario il preriscaldamento durante la saldatura. Per prevenire la crescita del grano e la precipitazione del carburo nella zona saldata e alterata dal calore, la temperatura dell'interstrato dovrebbe essere controllata a un livello basso. Generalmente non più di 100 gradi
