哈氏合金C-作为耐蚀材料,以提高设备的使用寿命。由于哈氏合金C-本身具有特殊的力学性能和焊接性,如果制作过程中掌握不好,其耐蚀性能和力学性能都会受到影响。为此,在使用该材料制作产品时,采取了一些焊前及焊接时的必要措施,获得性能良好的焊接接头,以保证产品的安全性和适用性。

1.耐腐蚀性能哈氏合金C-属于镍基合金,硅碳含量极低,在氧化和还原两种状态中,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能;有出色的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能,主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。同时,哈氏合金C-是仅有的几种耐潮湿氯气、次氣酸盐及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,对高浓度的氯化盐溶液有显著的耐蚀性,因此,在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工及环保等工业领域有着相当广泛的应用。2,力学性能哈氏合金C-的抗拉强度MPa,伸长率40%,硬度HRB,其热成形是在℃时立即退火,并以水急冷。对哈氏合金C-进行冷变形加工会使其强度增加。哈氏合金C-和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能,但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要高,所以在冷成形加工过程中会有更大的应力。此外,这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多。

压力产品容器在焊接前NB/T进行焊接工艺评定。由于材料第一次使用,焊接工艺评定前先进行试板试焊,试焊两块厚度为8mmi板,试板S1和试板S2采用的焊接电流相同,焊接速度和层间温度不同。试板S1焊接速度慢、层间温度未控制:试板S2焊接速度快、层间温度60℃,两块试板的焊缝如图1所示。

从图1可以看出,S2试板焊缝表面呈银白色,焊接质量好。焊接工艺评定试件的规格为mmxmmx10mm,焊接方法采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊组合。氟弧焊所用焊机型号为WSM,采用高频引弧;焊条电弧焊所用焊机型号为ZXG,根据试焊情况采用快速焊接并控制层间温度,坡口及焊接顺序如图2所示,采用的焊接参数如表1所示,焊接试验结果如表2所示。坡口形式及加工、清理和其他操作方法等与产品施焊基本相同。

晶间腐蚀试验为验证焊接接头是否耐腐蚀,按GB-方法B进行了硫酸-硫酸铁法晶间腐蚀试验。为比较采用不同焊接方法得到焊接接头的腐蚀速率,选取4个晶间腐蚀试样试验,2个试样(FO1,F02)尽量靠近焊缝背面(氟弧焊焊道侧)取样,另外2个试样(F03,F04)尽量靠近焊缝正面(焊条电弧焊焊道侧)取样,晶间腐蚀试验结果如表3所示。从表3可看出,氩弧焊侧的试样腐蚀率低,说明氩弧焊焊接更耐腐蚀。

产品主壳体的焊接产品主壳体材料为哈氏合金C-,规格为$mmx12mm,L=2mm。(1)焊前准备第一,因为哈氏合金C-高温时极易被氧化,极大地降低其抗腐蚀性能,所以焊前须做好一些必要的准备。钨极氩弧焊时,氩弧焊枪应采用带有滤网的大喷嘴,目的是让喷出来的氩气面积宽而均匀(即层流),利于对熔池的充分保护,如用一般的氩弧焊枪则应在焊接时加后保护拖罩。

为此专门制作了一个背面氩气保护罩(见图3),保护罩为长方形不锈钢空心盒,盒内置两块孔径为0.mm(目)的不锈钢丝网,盒子中心焊接一个接管,接入氩气皮管。为使氩气保护充分均匀,还要准备好耐高温胶带纸,焊接时贴在焊缝表面,以使背面保护的氩气不被空气混乱。第二,从哈氏合金C-的力学性能可看出,此材料的硬度极高,而且冷加工时会产生加工硬化,使硬度变得更高,因此·采用创边机加工坡口时,刨刀应选用高硬度、高耐磨的钨钻合金刀,并加冷却油冷却。

如没有刨边机,可用不锈钢磨光片,缓慢地打磨出坡口。设计坡口形式应依据尽量少的焊接填充量、便于操作、利于成形和尽量避免缺陷产生等原则进行,壳体纵、环缝坡口如图4所示。第三,焊前将坡口表面及两侧20mm范围内不利于焊接的杂物清理干净,并用丙酮清洗后再采用钨极氩弧焊将工件组焊。组焊时焊缝背面也应通氩气保护.

在物料接触一面均采用钨极鼠弧焊焊接,氩气采用纯氩(99.99%Ar)。根据产品主壳体规格选定焊接方法为钨极氩弧焊和焊条电弧焊。焊接材料:焊丝选用ERNiCrMo-4,焊条选用ENiCrMо4焊接过程:焊接在室内操作,并为专用有色金属焊接区,室温为常温,不需要预热,室内环境清洁,空气干燥适合焊接。焊接参数如表4所示。钨极氩弧焊操作时要注意氩气保护和送丝及收弧,焊条电弧焊操作时要注意稳弧。具体操作要领如下:第一,钨极氩弧焊操作要领。焊接纵缝时用背面保护罩罩住整条纵缝,正面用胶带纸密封,氩气保护罩内通入氩气20s后,再从引弧板上起弧,并将胶带纸撕开一小段以便于焊接,焊接一段撕开一段胶带纸,同步进行。焊接环缝时,一人焊接,一人拿着氩气保护罩紧跟焊枪移动,保护罩要贴紧筒壁。第1道打底焊为钨极氩弧焊,采用较大的焊接电流和较快的焊接速度,不摆动,使焊缝很薄,填满间隙即可,这样既保证焊透又保持了低的热输入,使熔池冷却较快,