c-276合金冷金屬過渡焊接焊縫熔敷金屬耐蝕性研究

1、C一 2 7 6 合金冷金屬過 渡焊接焊縫熔敷金屬 耐蝕性研究 閆宏偉 。 谷 文 。 高殿寶 ， 莫文林 ( 1 ． 中國第一重型機(jī)械集團(tuán) 大連加氫反應(yīng)器制造有限公 司， 遼寧 大連 1 1 6 1 1 3 ； 2 ． 中國科學(xué)院 金 屬研究所 ， 遼寧 沈 陽 1 1 0 0 1 6 )摘 要： C一 2 7 6合金在氧化性和非氧化性酸 中都具有很好的耐腐蝕性， 所 以在精對苯二甲酸( P T A)裝置 中應(yīng)用較多。在化工容器

2、設(shè)計(jì)時， 雖然沒有明確規(guī)定哪些場合使用復(fù)合板或堆焊， 但是 ， 考慮到堆焊層是鑄造枝 晶狀奧氏體組織， 復(fù)合板是軋制孿晶奧氏體組織， 而且堆焊的熱過程比復(fù)合的熱 過程復(fù)雜。以 c一 2 7 6鋼板為參考， 研 究了e一 2 7 6合金冷金屬過渡( C M T ) 焊接焊縫熔敷金屬的耐 蝕性， 供 A裝置制造廠參考。關(guān)鍵詞： C一 2 7 6 ； 冷金屬過渡 ； 熔敷金屬 ； 耐蝕性 ； 析 出相 中圖分類號 ： T H 1 4 2 ．

3、2 ； T G 1 7 8文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ： A文章編號 ： 1 0 0 1 — 4 8 3 7 ( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 0 2 3 — 0 6d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 — 4 8 3 7 ． 2 0 1 3 ． 1 1 ． 0 0 4I n v e s t i g a t i o no fC — - 2 7 6W e l dM e t a lCo r r o

4、 s i o nRe s i s t a n c ea f t e rC o l dMe t a lT r a n s f e r ( C MT)We l d i n gYAN Ho n g—we i 。 ，GU W e n， GAO Di a n —b a o， M O W e n —l i n( 1 ．C h i n aF i r s tHe a v yI n d u s t r i e sD a l i a nHy d r

5、 o g e n a t i o nR e a c t o rMa n u f a c t u r i n gC o ． ， L t d ． ， D a l i a n1 1 6 1 1 3， C h i n a ； 2 ． I n s t i t u t eo fMe t a lR e s e a r c h ， C h i n e s eA c a d e myo fS c i e n c e s ， S h e n y a n g

6、1 1 0 0 1 6 ， C h i n a )Ab s t r a c t ： C 一2 7 6a l l o yh a sg o o dc O 1 T O S i O nr e s i s t a n c ei no x i d i z i n ga n dn o n—o x i d i z i n ga c i d s ， S Oi ti swi d e -l yu s e di np u r i f i e dt e r e

7、p h t h a l i ca c i d ( P T A)d e v i c e ． I nt h ec h e m i c a lv e s s e ld e s i g n ， i td o e sn o ts p e c i f yt h eu s i n go fc o mp o s i t eb o a r do rs u r f a c i n g ． C o n s i d e r i n gt h es u r f

8、a c i n gl a y e rmi c r o s t r u c t u r ei sd e n d r it i ca u s t e n —i t e ， t h ec o mp o s i t eb o a r dmi c r o s t r u c t u r ei st w i n n e da u s t e n i t e， a n dt h et h e r ma lp r o c e s so fw e l d

9、 i n gi sc o mp l e xt h a nt h a to fc o mp o s i t e ． W eh a v es t u d yC 一2 7 6w e l dme t a lc o r r o s i o nr e s i s t a n c ea l t e rc o l dme t a lt r a n s f e r( C M T )w e l d i n g ， w h i c hi su s e f u

10、 lf o rf r r Ad e v i c ef a b r i c a t i o n ．Ke ywo r d s ： C一 2 7 6 ； c o l dm e t a lt r a n s f e r ( C MT ) ； w e l dme t a l ； c o r r o s i o nr e s i s t a n c e ； p r e c i p i t a t e dp h a s e0 引言 為了使鎳基合金同時

11、在氧化性介質(zhì)和還原性 基金項(xiàng) 目： 中國科學(xué) 院重點(diǎn)部署項(xiàng) 目( K G Z D— E W — X X X 一 2 )介質(zhì)中均有較好 的耐蝕性 ， 應(yīng) 同時含有較高 的鉻 和鉬。此類合金在氧化性酸和還原性酸 的混酸 ，含有氟離子 、 氯離子的氧化性酸， 含有氧或氧化劑 的還原性酸 以及濕氯和含氯的水溶液中具有獨(dú)特 · 2 3 ·第 3 O 卷第 1 1 期 壓 力 容 器 總第 2 5 2 期 焊接數(shù)據(jù)庫

12、， 結(jié)合輔助操作機(jī)的控制系統(tǒng) ， 堆焊工 藝參數(shù)見表 3 ， 其 中電流 、 電壓 和送 絲速度使 用 C M T系統(tǒng)調(diào)整 和設(shè) 定 ， 焊接 速度 、 擺 幅 、 頻率 、 左 停時間和右停時間使用輔助操作機(jī)的控制系統(tǒng)調(diào) 整和設(shè) 定。C一 2 7 6堆焊層厚 度 6 ． 5～ 7 ． 5m m 。圖 1 示 出堆焊層切面金相照片。表 3 焊接參數(shù) 參數(shù) 1234電流 I ／ A2 5 22 4 02 3 12 2 1電壓 V1 8l

13、 6 ． 51 6 ． 11 5 ． 8送絲速度 v ／ m · mi n9 ． 89 ． 59 ． 18 ． 7焊接速度 v ／ m m · mi n1 5 0l 5 01 5 O1 5 0擺幅／ mm2 02 02 01 5●頻率_ 廠 ／ H z2 ／ 32 ／ 32 ／ 32 ／ 3左 停時間 t ／ s0 ． 30 ． 30 ． 30 ． 3右停 時間 t ／ s0 ． 20 ． 20 ． 20 ． 2圖

14、1C一2 7 6堆焊層金相照片 1 ． 3 焊 后 熱 處 理 從表 3的參數(shù) 4堆焊的 c一 2 7 6熔敷金屬上 切取晶 間腐 蝕 片 ， 然后 模 擬焊 后熱 處理 。根 據(jù) N B ／ T4 7 0 1 5 -2 0 1 1 《 壓力容器焊接規(guī)程》 ， 以某項(xiàng) 目P T A反應(yīng)器的殼體 ( S A一 5 1 6G r ． 7 0 、 厚度 1 8 6m m) 為例 ， 按照對等焊后熱處理規(guī)范的原則 ， 確定 c一 2 7 6 熔

15、敷金屬試 樣的模 擬焊后 熱處 理規(guī) 范分 別為 5 4 5℃ × 6h ， 5 7 0℃ × 4h ， 6 0 0℃ × 3 ． 5h 。另外 ， 參照 V I A裝置制造工藝要求 ， 還對C一 2 7 6熔敷金屬試樣進(jìn)行 了6 2 0℃ × 2 0h 模擬焊后熱處 理 。1 ． 4 晶間 腐蝕試 驗(yàn) 按照 A S T MG 2 8A法和 B法進(jìn)行晶間腐蝕試 驗(yàn) 。試驗(yàn)裝置為一般 的鼓泡冷凝器加

16、錐形燒瓶 。A法試驗(yàn)溶液為沸騰硫酸鐵 5 0 ％硫酸 ， B法試驗(yàn) 溶液為沸騰 2 3 ％硫酸 +1 ． 2 ％鹽 酸 +1 ％三氯化 鐵 + 1 ％二氯化銅。試樣取 自無稀釋的熔敷金屬 ，尺寸為 3m mx2 0m m× 2 0m m， 試樣總表面積約 1 0c m。將試樣置于玻璃支架 中， 用夾具將玻璃 支架浸入正沸騰著的試驗(yàn)溶液 中， 連續(xù)浸蝕試樣 2 4h ， 然后移出試樣 ， 在水 中和丙酮 中清洗 ， 并干 燥。試

17、驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式為 ：腐蝕率 =( K· r e ) ／ ( A· T ／ D)式中 卜 預(yù)期 的腐蝕率單位對應(yīng) 的常數(shù) ， 當(dāng) 腐 蝕率單 位為密 爾／ 年 ( m p y ) 時 ：K ：3 ． 4 5×1 0一 質(zhì)量損失 ， gA —— 面積 ， c m腐蝕時間 ， hD — — 密度 ， g ／ c m2 結(jié) 果 參照 P T A裝 置 的制 造工藝 要求 ， 對試 驗(yàn)用 C一 2 7 6 鋼板試樣

18、進(jìn)行 了 6 2 0℃ ×2 0h熱處 理。按照 A S T MG 2 8A法和 B法進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn) ，鋼板供貨狀態(tài)和模擬 6 2 0℃ X2 0h 熱處理狀態(tài)的腐蝕率見表 4 。可以看 出， P T A裝 置制造工藝的 焊后熱處理溫度不會影 響試 驗(yàn)用C一 2 7 6 鋼板的 耐 蝕性 。表 4C一 2 7 6鋼板腐蝕率 取樣 腐蝕~ ． ／ m p y位 置 狀態(tài) A S T MG 2 8A法 A S T MG 2