1.耐腐蚀性能

哈氏合金C-属于锦基合金,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、各种氧化性氣化物、氣化盐溶液、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、次氯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。

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。

3·焊接工艺评定压力容器产品施焊前,按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8mm试板,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,焊接方法采用钨极氢弧焊和焊条电弧焊组合。氢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。

4.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(F01,F02)尽量靠近焊缝背面(氢弧焊焊道侧)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,氢弧焊侧的试样腐蚀率低,说明氢弧焊焊接更耐腐蚀。

5·产品主売体的焊接产品主壳体材料为哈氏合金C-,规格为φmmx12mm,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。钨极氢弧焊时,氢弧焊枪应采用带有滤网的大喷嘴,目的是让喷出来的氢气面积宽而均匀(即层流),利于对熔池的充分保护,如用一般的氢弧焊枪则应在焊接时加后保护拖罩。为此专门制做了一个背面氢气保护罩(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,接入氢气皮管。为使氢气保护充分均匀,还要准备好耐高温胶带纸,焊接时贴在焊缝表面,以使背面保护的氢气不被空气混乱。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,创刀应选用高硬度、高耐磨的钨钻合金刀,并加冷却油冷却。如没有创边机,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氢弧焊将工件组焊。组焊时焊缝背面也应通氢气保护。(2)焊接焊接方法:在物料接触一面均采用钩极氢弧焊焊接,氢气采用纯氢(99.99%Ar)。根据产品主売体规格选定焊接方法为钨极氢弧焊和焊条电弧焊。焊接材料:焊丝选用ERNiCrMo-4,焊条选用ENiCrMo4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。钨极氢弧焊操作时要注意氢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,钨极氢弧焊操作要领。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,氢气保护罩内通入氢气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,人拿着氢气保护罩紧跟焊枪移动,保护罩要贴紧筒壁。第1道打底焊为钨极氢弧焊,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人,使熔池冷却较快便于快速结晶。第2~4道仍采用钨极氢弧焊,目的是为保持更好的抗腐蚀性能。第2道焊缝宽度较窄,焊接时仍不需要摆动,焊接电流稍减小,焊接速度稍微减慢,以便焊道厚度加大。

第3、4道为填充焊,需摆动,焊接参数和第2道相当。第2、3道焊接时焊缝背面仍需通氢保护。第4道焊接时,因前面已有较厚的焊道保护,可以不用通氢保护,每条焊道焊前应控制道间温度60℃。道间清理采用不锈钢钢丝刷,将焊道表面清刷一遍,冷却后用丙酮清洗焊丝、焊道及坡口表面,待焊丝和坡口干燥后再焊接,焊接时控制好手势,保持好电弧电压,防止因电弧不稳而产生缺陷。更换焊丝时应注意收弧,收弧最好停留在母材上,以防止弧坑裂纹的产生第二,焊条电弧焊操作要领。焊条按规定烘烤,用焊条保温筒领用。焊条焊接时应调节好电流,不能过大,并控制好焊接热输人(主要控制焊接速度)防止晶粒粗大和焊缝表面颜色不好(焊缝表面颜色最佳为银白色,其次为金黄色,其他颜色均不好,影响焊接接头性能)。第5~7焊道均采用焊条电弧焊,道间必须把熔渣清理干净,再用不

锈钢钢丝刷刷一遍,然后用压缩空气吹干净,并用丙酮清洗,待干燥后,再焊接下一焊道。焊接接头处应修磨好以便接弧,焊接采用短弧焊,第6、7焊道焊接时需摆动焊。焊后检测:焊后进行外观检测,焊缝表面呈银白色略带金黄色(见图5),并无可见缺陷,再进行RT射线检测。根据JB4.2-5标准评定级别为焊缝内部和外观均合格。