镍复合板碱熔锅裂纹原因分析及修复

通过对镍复合板制造的碱熔锅裂纹进行分析,掌握了特性,对裂纹进行修复,调整制造工艺,确保设备质量。

镍-不锈钢复合板激光深熔焊工艺研究

采用30 kW超高功率光纤激光器对总厚度20 mm的镍-不锈钢复合板开展激光深熔焊试验,分析了激光功率、焊接速度和离焦量对焊缝表面成形的影响。结果表明,在离焦量-8 mm,焊接速度2.1 m/min保持不变的情况下,随着激光功率的增加,焊缝均得以实现单面焊背面成形,但存在表面下塌、飞溅和咬边缺陷;当激光功率为26 kW时,在焊接过程稳定阶段(除起弧和收弧位置)获得了背面成形均匀、连续、根部熔透良好的焊缝;当激光功率为25 kW、离焦量为-8 mm时,焊接速度范围在1.8~2.4 m/min时,焊缝表面出现塌陷及底部驼峰缺陷;当焊接速度为2.4 m/min时,焊缝部分位置未焊透,且焊缝稳定性差;随着离焦量从-3 mm到-10 mm变化,焊缝均被熔透,但存在飞溅、咬边和表面下塌缺陷。本研究为后续进一步优化激光深熔焊工艺提供了试验依据。

镍-铜合金复合板容器焊接质量控制探讨

我公司施工的某石化常压塔改造项目为镍铜合金复合板,基层为低合金钢Q345R复层为镍铜合金UNS N04400板材厚度为22+3mm。镍-铜合金B165UNS N04400是化学、石油化工、有色金属冶炼、航天及核工业等领域中各种苛刻耐腐蚀环境中比较理想的金属材料。该材质的焊接在我公司首次遇到。焊接要求极其严格,其中过渡层和复层镍铜合金焊接是此设备施工的难点和重点,本文通过对施焊材料及其焊接性分析,焊接过程中易出现的缺陷采取相应的措施,焊接工艺选择,过程控制等多方面进行探讨,以使产品达到技术质量要求。

汽车用310S/GH4169钢镍复合板多道次热轧界面扩散行为

为了提高车用310S/GH4169钢镍复合板的界面性能,采用热轧的方式对其进行加强。采用轧制终止取样方法分析了在轧制阶段钢镍复合板的界面组织变化,测试了靠近界面区的选择性氧化性状态。研究结果表明:GH4169镍基合金与310S不锈钢交界区存在许多链条状形态的组织,其宽度尺寸从3~10μm快速降低至1~2μm。在轧制过程中界面处形成了更少的链状氧化物,显著提升了界面的结合性能。提高轧制道次后,310S不锈钢晶粒产生了更大程度的变形,产生了大量的破碎晶粒。Ni、Fe、Cr明显扩散,达到了最长的扩散距离,超过10μm;而Mo与Mn仅发生了较短距离的扩散;逐渐提高轧制量后,Fe、Cr、Ni扩散到了更深的部位。在轧制界面主要生成Mn氧化物,氧化物会对元素扩散造成限制,造成结合强度减小。

N08825/L450QS镍基复合板焊接工艺及组织性能研究

通过合理的坡口设计,采用MAG+SAW+TIG焊接工艺对N08825/L450QS复合板进行了板-板对接焊试验,并利用拉伸、导向弯曲、夏比冲击、金相和腐蚀试验研究了该焊接接头力学性能、塑韧性能、组织特征及抗腐蚀性能。试验结果表明:焊缝抗拉强度为615 MPa,-30℃下冲击功值高达117 J且导向弯曲无裂纹;覆层熔敷区组织为奥氏体,中心呈等轴状树枝晶,边缘为柱状树枝晶;焊缝晶间腐蚀平均速率为1.101 g/m^2,点蚀平均速率为0.684 mm/a,基层焊缝HIC试验未发现裂纹;各项性能均满足标准要求。

镍-钢复合板设备焊接裂纹及优化工艺研究

结合近几年现场试验与施工实践,分析研究了镍-钢复合板设备的特点、性能、焊接裂纹与产生原因,以及防止与消除其缺陷、优化制造保证施焊质量的工艺措施。为提高焊接一次合格率及返修成功率,总结出实用的施工经验。

镍-钢复合板设备焊接裂纹及优化工艺

结合近几年现场试验与施工实践,分析研究了镍-钢复合板设备、性能、焊接裂纹及其产生原因,以及防止消除其缺陷、优化制造施焊质量的工艺措施。为提高焊接一次合格率及返修成功率,总结出1套优化工艺方案。

轧制镍基复合板的组织和性能的研究

通过对轧制镍基复合板N08825+X65的结合面宏观及微观形貌进行研究,掌握了轧制镍基复合板的结合面特点和组织形貌,同时研究了C、Ni、Cr、Fe、Mo、Cu、Ti等元素的扩散规律。发现在N08825+X65复合板结合面,C元素的扩散距离最长,超过90μm;Cr和Fe元素的扩散距离达到35μm;Ni、Mo、Cu、Ti等元素扩散距离为20~30μm,而且在结合面形成20μm的结合层。N08825+X65复合板的结合强度很高,其剪切强度达到400 MPa,基层的强度和复合层的耐腐蚀性能均满足使用要求。

镍—不锈钢爆炸+轧制复合板

讨论镍—不锈钢爆炸 +轧制复合板在不同工艺下退火后的成分、组织和性能 ,在本试验的条件下 ,该复合板都有良好的结果。由此可以根据消除应力和再结晶的需要 ,或者为了获得综合的物理和化学性能的需要而选用不同的退火工艺。同时指出 ,镍—不锈钢复合板在高温下退火的表现 ,为相图理论在爆炸焊接中的应用提供了范例。

碳含量及固溶温度对镍基合金复合板耐蚀性及冲击韧性的影响

采用控轧控冷(TMCP)工艺制备了N08825镍基合金/X70(碳含量为0.16%)复合板和N08825镍基合金/700L(碳含量为0.069%)复合板,并对复合板进行了900~1200℃的固溶处理,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究了不同温度固溶处理后复合板界面碳化物形貌和分布、耐蚀性和冲击韧性。结果表明:碳含量降低后,复合板界面的碳化物减少,低温固溶时碳化物充分溶解,复合板已具有较好的耐蚀性和冲击韧性。镍基合金/X70复合板固溶后碳化物腐蚀坑较大,1200℃固溶时腐蚀速率达到最低值,为1.12 mm/a,平均冲击吸收能量降至16.20 J。镍基合金/700L复合板的冲击韧性、耐蚀性均优于镍基合金/X70复合板。镍基合金/700L复合板在1000℃以下固溶时,冲击吸收能量均高于33.00 J,在1000℃以上固溶后,平均腐蚀速率均低于1.00 mm/a,1200℃固溶时,平均冲击吸收能量为26.90 J。故采用低碳基材及低温固溶处理能有效防止复合板的冲击韧性剧烈下降并保证良好的耐蚀性。

镍—钛爆炸+轧制复合板的退火

本文叙述了退火热处理后,镍-钛爆炸+轧制复合板的成分、组织和性能的变化,从而为该双金属退火制度的制订提供了依据。

双金属镍基825复合板焊接技术的研究

为了保证双金属镍基825复合板纵向焊缝的抗晶间腐蚀性能及强度,提高焊接效率,采用带极电渣堆焊方法,选定焊接材料,在不同的焊接工艺条件下,对复合板进行了焊接试验,并对焊接接头的力学性能和组织进行了分析。结果表明,焊接接头质量较好,焊缝成形优良,焊接接头的各项性能满足要求,其中采用TIG焊过渡形式提高了覆层金属抗晶间腐蚀性能,采用带极电渣堆焊方法未对基层材料性能造成不良影响。

厚壁哈氏C-276镍基复合板容器的焊接

有焊后消除应力热处理要求的厚壁镍基复合板容器焊接有一定难度,既要考虑长时间热处理后基层的机械(力学)性能,又要考虑复层的耐腐蚀性能。鉴于此,结合两者要求,制定了专用焊接工艺,选择合理的焊接材料及焊后热处理温度、时间,取得了良好的结果。

镍-不锈钢复合板轧制过程中界面的结合机制

采用轧制终止取样法对镍-不锈钢热轧复合板轧制过程中的界面成分、界面组织以及界面处的氧化物进行了表征,研究了轧制过程中界面的结合机制并根据热力学原理解释了高温下选择性内氧化的机理。将复合板坯加热至1200℃,保温120 min后进行轧制,分别在轧制3、5、7道次后中断轧制快速水冷,随后进行取样观察。结果表明,轧制3道次时终轧温度为1000℃左右,金属之间有近距离结合,微观组织有轻微的畸变,界面两侧的板材均为等轴晶粒,元素的扩散不甚明显;轧制至5道次时终轧温度为940℃左右,316H的晶粒被拉长而发生晶格畸变,界面附近出现明显的扩散行为;轧制到7道次时终轧温度为880℃,316H层出现大量拉长的畸变晶粒,界面处主要是轧碎的细晶组织,但Ni层的晶粒粗大,界面附近Ni、Fe和Cr元素充分扩散,微弱扩散的Mo元素在316H界面富集。镍-不锈钢复合板在轧制过程中界面的演化遵循三阶段理论和N.Bay理论,3道次到5道次间处于物理接触阶段、物理化学阶段,轧制7道次时物理化学阶段结束并开始扩散,即开始进入"体"相互阶段,主要元素在此阶段完成相互扩散。在高温低氧环境的轧制条件下,界面处生成Mn的氧化物,该氧化物因轧制而破碎并向基材挤压最终在界面附近成链状分布。

高温反应容器的设计

阐述了在高温高浓度腐蚀介质工况下,压力容器选择材料应注意介质的腐蚀性及应力腐蚀倾向,还应考虑在此工况下设备的结构形式。

烧碱装置降膜蒸发器的腐蚀检查

铢覆层下腐蚀(碱腐蚀和碱应力腐蚀开裂)严重影响烧碱装置降膜蒸发器的安全运行。分析一起降膜蒸发器泄漏案例,发现分离器与管板角焊缝碱应力腐蚀破裂的主要原因是镍覆层焊缝存在贯穿性气孔,认为高浓度碱溶液环境中镍覆层致密性的检查和评价对镍-钢复合板设备安全运行具有重要意义。总结降膜蒸发器管束、管程壳体、焊接接头等部位镍覆层致密性失效导致的腐蚀损伤,提出了重点部位腐蚀检查的技术要求。