C22合金焊接修復(fù)C22合金強度
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Hastelloy C-22合金是全能的鎳鉻鉬鎢合金,比其他的現(xiàn)有的鎳鉻鉬合金擁有更好的總體抗腐蝕性能,包括Hastelloy C-276、C4合金以及625合金。Hastelloy C-22合金有很好的抗點蝕,縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂能力。它具有優(yōu)異的抗氧化水介質(zhì)能力,包括濕氯,硝酸或者含有氯化物離子的氧化性酸的混合酸。同時,Hastelloy C-22合金也有理想的的抵抗過程中遭遇的還原性和氧化性環(huán)境的能力。依靠這種萬能的性能,它能在一些令人頭疼的環(huán)境中使用,或者在多種生產(chǎn)目的工廠中應(yīng)用。Hastelloy C-22合金對各種化工環(huán)境有著異常的抵御能力,包括強氧化性物質(zhì),比如氯化鐵、氯化銅、氯、熱污染溶液(有機的無機的),甲酸、乙酸、醋酸酐、海水和鹽溶液等。Hastelloy C-22合金在焊接熱影響區(qū)有抵抗晶界沉淀形成的能力,這樣使它在焊接狀態(tài)下也能適應(yīng)很多種化工過程的應(yīng)用。
Hastelloy C-22?的金相結(jié)構(gòu):
Hastelloy C-22為面心立方晶格結(jié)構(gòu)。
Hastelloy C-22?的耐腐蝕性:
Hastelloy C-22合金適用于各種含有氧化和還原性介質(zhì)的化學(xué)流程工業(yè)。較高的鉬、鉻含量使合金能夠耐氯離子的侵蝕,鎢元素也進一步提高了其耐腐蝕性。Hastelloy C-22是僅有的幾種能夠耐潮濕氯氣、次氯酸鹽以及二氧化氯溶液腐蝕的材料之一,該合金對高濃度的氯化鹽溶液具有顯著的耐腐蝕性(如氯化鐵和氯化銅)。
Hastelloy C-22?應(yīng)用范圍應(yīng)用領(lǐng)域有:
Hastelloy C-22合金在化工和石化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如應(yīng)用在接觸含氯化物有機物的元件和催化系統(tǒng)中。這種材料尤其適合在高溫、混有雜質(zhì)的無機酸和有機酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蝕環(huán)境中使用。
Hastelloy C-22?其它應(yīng)用領(lǐng)域:
1.醋酸/醋酸酐?2.酸浸?3.玻璃紙制造?4.氯化系統(tǒng)?5.復(fù)雜的混合酸?6.電鍍鋅槽的輥子?7.膨脹波紋管?8.煙氣清洗器系統(tǒng)?9.地?zé)峋?10.氟化氫熔爐清洗器?11.焚燒清洗器系統(tǒng)?12.核燃料再生?13.殺蟲劑生產(chǎn)?14.磷酸生產(chǎn)?15.酸洗系統(tǒng)?16.板式熱交換器?17.選擇性過濾系統(tǒng)?18.二氧化硫冷卻塔?19.磺化系統(tǒng)?20.管式熱交換器?21.堆焊閥門
、焊接修復(fù)
1.焊接方法與焊接材料
大多數(shù)鎳合金可以采用焊條電弧焊、氣體保護鎢極電弧焊和熔化極氣體保護焊??紤]到此導(dǎo)電輥是修補而不是生產(chǎn), 所以采用了鎢極氬弧焊(GTAW) 。這種方法能很好地控制熱輸人量,焊接過程穩(wěn)定,成形美觀,
質(zhì)量可靠。
C一22是超低碳型的Ni-Cr-Mo-Fe合金,故焊接材料采用同樣是超低碳型、低硅的(AWS) ERNi CrM o一? 10。化學(xué)成分見表3。
焊接坡口及規(guī)范參數(shù)
為了能使導(dǎo)電輥修補工作順利進行,先對導(dǎo)電輥表面進行清理,根據(jù)表面存在的缺陷,用砂輪打磨一定深度后用著色檢驗(PT)來確定出焊縫缺陷在輥筒體上的位置,導(dǎo)電輥C-22包覆層原焊縫布置見圖2
從打磨出的焊縫發(fā)現(xiàn),原C一22焊縫根部(靠近碳鋼層)1~2mm有大量未焊透缺陷存在,與C一22接觸的內(nèi)筒體碳鋼層氧化嚴(yán)重。鑒于此種情況,對于修復(fù)的C―22焊縫根部既要熔透,但又不能夠焊穿,必須確定焊接修補所需的合適焊接坡口。采用留根分別為1mm和2mm兩種不同的坡口形式進行焊接對比試驗,選用的焊接規(guī)范見表4。結(jié)果表明,坡口留根2mm的試板根部未能焊透,而留根1mm的試板根部焊透,熔合良好,見圖3。故采用留根1mm的坡口形式,如圖4所示。
結(jié)構(gòu)修復(fù)時的工藝措施
由于原焊縫(縱縫A、B及環(huán)縫C)存在根部未焊透的先天缺陷(貫穿于全部焊縫),為防止在修補過程中焊接區(qū)域的包覆層結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力集中以及長時間連續(xù)焊接而產(chǎn)生熱裂紋,所以焊縫采用分批、分段用砂輪清除缺陷再進行焊接修復(fù)的辦法,而不是按照常規(guī)焊接修補工藝一次性清除全部缺陷后再進行修補。同時,對缺陷清除及焊前坡口清理準(zhǔn)備做了嚴(yán)格規(guī)定,打磨清理區(qū)進行PT檢驗,直至待修補區(qū)缺陷全部清除為止。并注意在焊接區(qū)域30mm范圍內(nèi)采用不銹鋼絲輪將油污、氧化皮及其他雜質(zhì)清除干凈。
由于分段修補,且導(dǎo)電輥包覆層C-22材料經(jīng)使用磨損后,厚度僅為4mm,因此對原焊縫用砂輪打磨出類似圖4所示的待焊坡口,并將導(dǎo)電輥包覆層原縱縫A、B分別分成11、10小段進行焊接修補。焊接時,焊縫處于平位置,采用分段跳焊法,焊接順序如圖5所示??v縫A總長1100mm,縱縫B總長1000mm,每小段焊接長度均為80~120mm不等。
環(huán)縫C長約3500mm,將其分成25小段進行依次修補,每小段焊接長度100~200mm不等。依然采用跳焊法,考慮該焊縫修補區(qū)域大,散熱快,因此整條環(huán)焊縫以每次5小段同時焊補、共分5次的形式進行。焊接順序如圖6所示,其中第一次焊1~5段焊縫,以下依次
(1)打磨面積大或深的焊接區(qū)域應(yīng)先進行局部焊接,打底焊采用dl.6mm的焊絲,填充、蓋面焊縫采用o2.4mm焊絲。
(2)鎳基合金焊接后焊道表面會產(chǎn)生致密性較高的的氧化層。與碳鋼相比,鎳基材料在焊接過程中溶人氧化物對焊縫質(zhì)量的影響更加顯面易見,故焊前或多層多道焊的每層每道焊完后都要用砂輪打磨焊縫表面,直至露出金屬光澤,對坡口邊緣、工件表面粘污物質(zhì)和熔渣也要徹底進行清理。
(3)為防止焊縫過熱,道間溫度控制在60℃以下。
(4)采用小電流、慢速、短弧、窄焊道的焊接方式。
(5)焊接時,起弧點提前至接頭的原焊縫上,凸出部分或焊縫起弧處缺陷可在打磨氧化層時一并去除。收弧時,填滿弧坑并打磨干凈,避免出現(xiàn)弧坑裂紋。
(6)整段焊縫的填充層焊接完成后,用砂輪平整焊縫,并用PT檢驗。若有缺陷,及時鏟除、補焊,直至沒有缺陷并平整焊縫后,再進行整體蓋面焊接.
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