ハステロイ C276 溶接技術に関する一般科学
現在、ハステロイは海外の石油、化学工業、環境保護など様々な分野で幅広く使用されております。 中国でも少量使用されています。 しかし、原子力の分野では、米国などだけが原子力発電に利用されています。 中国ではまだ空白です。 現在の主な問題は親です。残りの材料は輸入され、主要な材料は科学研究部門によって模倣されています。 それらの性能、特に高温での耐食性は明確ではありません。 この研究の主な方向性は、材料としてハステロイから購入できる C276 材料を選択することです。 プロジェクトの第 1 段階では、適切な溶接材料とプロセスを選択することで、製品の要件を満たす溶接仕様を把握し、運用価値を持たせることができます。
ハステロイ自体はニッケル基合金ですが、通常の純ニッケル（Ni200）やモネルとは異なります。 主な合金元素としてクロムとモリブデンを使用し、さまざまな媒体や温度への適応性を高め、さまざまな産業での使用を目指しています。 特別な最適化が実行されました。 現在、化学産業は一般に高い生産性を追求し、反応速度を上げるために温度と圧力を高めるプロセスを絶えず改善しています。 このように、生産では予期せぬ状況が発生しやすく、その結果、計画外のメンテナンスが発生します。 ハステロイはまさにそのような要求をターゲットにしており、予測できないさまざまな過酷な環境に適応し、計画外のメンテナンスを最小限に抑えます。 同時に加工性や溶接性にも優れ、現場でのメンテナンスも容易になります。
C シリーズ合金は、ニッケルクロムモリブデン合金です。 クロムは合金の表面に緻密な酸化膜（不動態化）を形成できるため、酸化環境に対する耐性が得られますが、クロムは主に還元環境に対する耐性が得られます。 したがって、C シリーズ合金は、酸化媒体と還元媒体の両方が存在する環境でも使用できます。 C シリーズ合金、特に C-276 合金は最も広く使用されています。 1960年代に発明されて以来、40年以上の試験を経てもなお、強い生命力を示し続けています。 現在、C シリーズ合金は中国のかなりの数の産業で使用されています。 シリーズ合金。
この研究プロジェクトでは、国産のC276合金を使用し、板厚2mmと6mmの2仕様を選択し、対応する溶接プロセスを決定し、
溶接プロセス条件での溶接試験片が原子力の高温状態での微小腐食要件を満たしているかどうかを判断し、溶接プロセス仕様を策定し、対応する仕様と厚さの溶接プロセス評価報告書を完成させ、溶接プロセス規制を策定しますプロジェクト建設の指針となる原子力要件に適しています。
2. 溶接工程における技術的問題点の分析と対策
C276 (UNSN10276) 合金は、ニッケル、モリブデン、フェロクロム、タングステンの合金で、現在最も耐食性の高い合金です。 C276 合金は、ASME 規格に従い、容器や圧力バルブに関連する建設工学で長年使用されてきました。 この合金は、ASME 標準規則のセクション 1 および 8 にさまざまな製品形式で記載されています。 パート2。
C276 合金は高温下では最終的に脆くなり、析出物が生成しますが、優れた高温強度と適度な耐酸化性も備えています。 モリブデン含有量が高いため、合金に局部腐食に対する耐性が与えられます。 合金の熱量が低いため、溶接中の炭化物の析出が最小限に抑えられます。 溶接界面の熱劣化部の耐製品間腐食性を維持するため。
(1) 溶接性の分析: ハステロイの電気伝導率と熱伝導率は低炭素鋼よりもはるかに低く、比抵抗と膨張率は低炭素鋼よりもはるかに高くなります。 溶融池は流動性、濡れ性、浸透性が悪く、力が小さく、溶ける深さが浅い。 そのため、気孔、ホットクラック、溶接不完全、溶融不完全などの欠陥が発生しやすくなります。
気孔の原因: 溶接前のハステロイ合金のベベル処理が不潔で、天候が湿気が多く、溶接プロセス中に溶融池が十分に保護されておらず、水素、窒素、その他のガスが溶融池に容易に侵入します。 合金の固相と液相間の温度差が小さく、流動性が低いため、不溶性ガスは凝固中に逃げる時間がなく、溶接部に残留して気孔を形成します。
熱いひび割れ。 リンなどの不純物によって形成される低体粒界液膜と溶接引張応力は、溶接高温割れを引き起こす冶金学的要因です。 合金溶接部は樹枝状組織であるため、一部の低融点共晶および低融点金が粗粒の境界に集中します。
属、特にNi-S共晶（融点は645度）とNi-P共晶（融点は880度）。 これらは結晶粒界間の薄膜中に分布しており、溶接応力の作用下で亀裂が発生しやすくなります。
清浄度は、耐食性ニッケル基合金の溶接において最も重要な側面の 1 つです。 グリース、腐食生成物、鉛、硫黄、その他の焼成点の低い元素からの汚染物質は、深刻な亀裂の問題を引き起こす可能性があります。 溶接の品質を確保するには、溶接前に溶接部の溶接保護ゾーンと溶接ワイヤを厳密かつ慎重に洗浄する必要があります。
酸化しやすく、合金中の Ni 原子と Cr 原子は非常に活性です。 合金を溶接する際、溶接シームは容易に酸化します。 ひどい場合は豆腐のようになり、金属の耐食性が急激に低下します。 ひび割れの主な原因でもあります。 したがって、溶接中の塩素保護を強化する必要があります。 同時に、溶接ワイヤは通常、できるだけ細くする必要があります (1.2 ～ 2.4 mm)。 小さな溶接パラメータは、溶接プロセス中の特定の要素の燃焼損失や溶接亀裂や気孔の損傷を補償するのに役立ちます。 コントロール。
表面の汚れをきれいにします。 C276 合金溶接継手の溝から 40 mm 以内の木材の表面に金属片、研磨粉、ほこりなどの残留汚れがある場合は、オーステナイト ステンレス鋼のワイヤー ブラシときれいな新しい綿糸を使用して除去する必要があります。 きれいにクリアしてください。 使用する工具は特殊なものでなければならず、サンドペーパーやカーボンワイヤーブラシは使用できません。
(2) 技術的な課題としては、溶接変形制御、溶接裏面保護、溶接試験片の耐食性の研究などが挙げられる。
アセトン（またはアルコール）洗浄。 溶接前に開先表面をアセトンまたはアルコールで洗浄し、表面の油分などの不純物を除去し、二次汚染を防ぐ措置を講じてください。
(3) 技術的対策 溶接部および熱影響部での粒成長とリン化物の析出を防ぐために、一般に低い溶接入熱を使用する必要があります。 しかし、ニッケル基合金溶融池金属は流動性が悪く溶け込みが浅いため、未溶接が発生しやすい。 分散溶接の入熱は小さすぎることはできません。 解決策は、中程度の溶接電流、高い溶接速度を使用し、高温滞留時間を短縮して溶接入熱を制御することです。
(4) 溶接パラメータの選択: テストプレート仕様: 2mm、6mm。 溶接ワイヤのモデルと仕様。 ERNiCrMo-4、φ2.4mm; 溝の形状。 溶接継手の開先形状を図1に示します。
溶接部の耐亀裂性と耐食性を向上させるには、有害な不純物が溶接部に溶け込まないように、溶接中の溶接部の洗浄に特別な注意を払う必要があります。
溶接時には通常、予熱は必要ありません。 溶接部および熱影響部での結晶粒の成長と炭化物の析出を防ぐために、層間温度を低いレベルに制御する必要があります。 通常は 100 度を超えない
