Вы когда-нибудь задумывались о том, что позволяет некоторым материалам выдерживать самые суровые условия эксплуатации? Познакомьтесь с Hastelloy C-276, чудом в мире коррозионно-стойких сплавов. В этой статье мы рассмотрим его уникальные свойства, области применения и основные меры предосторожности при сварке. Приготовьтесь раскрыть секреты этого чуда инженерной мысли и узнать, как он выдерживает самые суровые испытания.
Хастеллой C-276, обозначаемый как UNS N10276 или C276, является первоклассным никель-хром-молибден-вольфрамовым сплавом, известным своей исключительной коррозионной стойкостью в агрессивных средах. Этот универсальный суперсплав разработан таким образом, чтобы выдерживать широкий спектр окислительных и восстановительных сред, что делает его незаменимым в химической промышленности и за ее пределами.
Превосходная коррозионная стойкость сплава обусловлена его тщательно сбалансированным составом: примерно 57% никеля, 16% хрома, 16% молибдена, 4% вольфрама и небольшое количество других элементов. Этот уникальный состав создает стабильную, самовосстанавливающуюся пассивную пленку, которая обеспечивает непревзойденную защиту от локальной коррозии, особенно в средах, богатых хлоридами. Высокое содержание молибдена и хрома обеспечивает превосходную стойкость к точечной и щелевой коррозии, а вольфрам повышает прочность и устойчивость к восстановительным кислотам.
Хастеллой C-276 отличается своей способностью противостоять влажным растворам хлорного газа, гипохлорита и диоксида хлора - средам, которые быстро разрушают большинство других материалов. Он также демонстрирует замечательную стойкость к высококонцентрированным растворам хлористых солей, включая хлориды железа и меди, даже при повышенных температурах.
Основные области применения Hastelloy C-276 включают:
Исключительные свойства сплава Hastelloy C-276 делают его экономически эффективным решением для обеспечения долговременной надежности в сильно коррозионных средах, часто превосходящим другие высокоэффективные сплавы и экзотические материалы по долговечности и снижению требований к техническому обслуживанию.
При сварке сплава Hastelloy C-276 необходимо учитывать 9 основных моментов, которые можно свести к следующему:
Поскольку поверхность сплава Hastelloy может содержать загрязнения и окислы, перед сваркой необходимо очистить зону сварки. Зачистку можно выполнить вручную, используя угловую шлифовальную машину, чтобы зачистить область до появления металлического блеска.
Рекомендуется, чтобы ширина очистки составляла не менее 100 мм, чтобы загрязнения не попадали внутрь. зона сварки.
Постоянный ток положительное соединение обычно используется для сварки. При использовании постоянного тока положительное соединение, температура вольфрамового электрода низкая, допустимый ток большой, а потери вольфрамового электрода малы.
Конец вольфрамового электрода заточен под углом 30°, а головка отшлифована до плоской формы.
Необходимо принять меры для минимизации снижения коррозионной стойкости сварного шва и зоны термического влияния, например, при сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (GTAW), сварке металлов в инертном газе (GMAW), дуговой сварке под флюсом или других видах сварки. методы сварки которые могут минимизировать ухудшение коррозионной стойкости сварного шва и зоны термического влияния.
Special Steel 100 Seconds" говорит о том, что защитный эффект аргонового газа значителен: хороший защитный эффект, концентрированное тепло, хорошая качество сваркиНебольшая зона термического влияния, малая деформация сварного шва, благодаря чему сварной шов и зона термического влияния имеют минимальную деградацию коррозионной стойкости.
Для заварки канавок предпочтительна машинная обработка, а для обеспечения соответствия формы, размера и шероховатости обрабатываемой поверхности требованиям шаблона - холодная обработка. процесс сварки технические характеристики.
Механическая обработка канавки перед сваркой приведет к закалке, поэтому перед сваркой канавку необходимо отшлифовать. Сайт сварочная канавка не должны иметь дефектов, таких как расслоение, сгибы, трещины или разрывы.
Металлическую поверхность сварочной канавки и 50 мм ширины с обеих сторон следует отполировать, чтобы удалить окисные цвета. Для очистки от загрязнений, таких как жир, вода и следы мела, следует использовать растворители, такие как этанол, ацетон или пропанол.
Щетка для растворителя должна быть кожаной или целлюлозной губкой, которая не линяет при чистке. Special Steel 100 Seconds" рекомендует не использовать сварочные материалы и вредные вещества на одежде и обуви рабочих не должны соприкасаться с обрабатываемой деталью, чтобы не загрязнять ее.
Рекомендуется использовать сварочную проволоку ERNiCrMo-4 и ENiCrMo-4 сварочный пруток. Эта сварочная проволока обладает превосходной коррозионной стойкостью и технологическими характеристиками. Ее химический состав аналогичен основному металлу и содержит больше марганца, чем основной металл.
При сварке она позволяет повысить трещиностойкость и контролировать пористость. Сверхнизкое содержание углерода обеспечивает защиту от межкристаллитная коррозия.
Сварочные материалы таблица
Материал основы | Стандарт Американского общества сварки (AWS) | |
Сварочный электрод SMAW | Сварочная проволока GTAW | |
C276 и C276 | ENiCrMo-4 | ER NiCrMo-4 |
C276 и углеродистая сталь или сталь с низким легированная сталь | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 | ERNiCrMo-3 ERNiCrMo-4 |
Предварительный подогрев обычно не требуется при сварке сплавов Hastelloy при комнатной температуре, если только температура воздуха не ниже нуля или не скапливается влага. Если предварительный подогрев необходим, температура должна быть повышена только до 30-40°C.
Во время сварки, если металл шва подвергается воздействию высоких температур (375-875°C) в течение длительного периода времени, в нем образуются металлические соединения Fe-Cr, известные как сигма-фаза. Сигма-фаза чрезвычайно твердая и хрупкая, она распределяется по границам зерен, вызывая снижение ударной вязкости и охрупчивание металла шва.
При многослойной сварке температура межпроходного шва должна быть ниже 90°C, чтобы предотвратить образование сигма-фазы из-за длительного воздействия температур в диапазоне 375-875°C.
Чтобы уменьшить сварочное тепло Вводные данные, используйте минимально возможный сварочный ток и быстрый метод сварки. Кроме того, из-за склонности сплавов Hastelloy к образованию трещин в начале дуги, кратер дуги должен быть полностью заполнен.
Перед перезапуском дуги предыдущий кратер дуги следует зашлифовать, а затем очистить щеткой с мягкой щетиной, прежде чем продолжить последующую сварку. Эти два метода обработки могут подавить образование тепловые трещины.
Сварное соединение подвержено межкристаллитной коррозии, включая межкристаллитную коррозию сварного шва, "ножевую коррозию" вблизи линии сплавления и межкристаллитную коррозию температуры сенсибилизации в зоне термического влияния.
Однако в чрезвычайно суровых условиях материалы и сварные детали из C-276 необходимо подвергать термической обработке для достижения наилучшей коррозионной стойкости.
Растворная термообработка сплава Hastelloy C-276 включает в себя два процесса, согласно "Специальной стали 100 секунд":
(1) Нагрев при температуре 1040-1150°C;
(2) Быстрое охлаждение до черного состояния (около 400°C) в течение двух минут.
Материал, обработанный таким образом, обладает превосходной коррозионной стойкостью. Поэтому проведение термообработки для снятия напряжения только для сплава Hastelloy C-276 неэффективно. Все загрязнения, которые могут образовывать углеродные элементы в процессе термообработки, например, масляные пятна на поверхности сплава, должны быть очищены перед термообработкой.
При сварке или термообработке сплавов Hastelloy C-276 на поверхности сплава могут образовываться оксиды, что приводит к снижению содержания Cr и влияет на его коррозионную стойкость.
Поэтому поверхность необходимо очистить. Для этого можно использовать проволочные щетки или шлифовальные круги из нержавеющей стали, затем погрузить их в смешанный раствор азотной и фтористоводородной кислоты в соответствующей пропорции для травления, а затем промыть чистой водой.
Инструменты для обработки должны быть предназначены для очистки никелевых сплавов. Эти инструменты должны храниться отдельно и иметь четкую маркировку, чтобы не перепутать их с другими инструментами.
Избегайте контакта заготовки с металлами с низкой температурой плавления, чтобы предотвратить охрупчивание, вызванное увеличением содержания углерода или серы при формировании нестабильных металлов. В процессе производства следует ограничить использование мела для измерения температуры, чернил и смазки.
Шлифовальный круг, используемый для шлифовки заготовок, не должен содержать ионов железа, а клей не должен быть органической смолой.
Для сжатия сварные соединенияДля предварительного позиционирования сварочного оборудования следует использовать тот же процесс, что и для официально квалифицированного процесса сварки, а позиционный шов в конечном итоге должен переплавляться в постоянный шов. Принудительная сборка сварочных деталей не должна вызывать местное затвердевание сварочных деталей.