Incoloy825镍基耐蚀合金的焊接

本文介绍了Incoloy825镍基耐蚀合金的焊接技术及其可行性。

Incoloy825镍基耐蚀合金的焊接

研究了两批次Incoloy825合金品间腐蚀性能的差异，分析了合金的微观结构，结果表明，TiC在晶界的析出导致材料耐晶间腐蚀性能变差。也有Si、Ni等在焊接过程中形成硅酸盐的有害物质，使焊缝极容易形成腐蚀和裂纹现象。

奥氏体铁镍基耐蚀合金热变形行为及加工图分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了UNS N08028(028)合金在温度950~1200℃和应变速率0.001~10 s^(-1)条件下的热变形行为。分析了合金的流变应力曲线、变形激活能及变形机制,明确了加工图能耗峰值与动态再结晶(DRX)晶粒尺寸、体积分数、σ析出相等微观组织演化规律,确定了合金最优加工路径。结果表明,028合金加工图存在五个能耗峰值区与DRX形核和生长过程密切相关:高应变速率区域的能耗峰值与DRX形核有关;低温低应变速率区域能耗峰值与DRX形核和生长有关;高温低应变速率区域的能耗峰值与DRX生长相关。温度低于1000℃时,σ析出相对DRX形核产生影响,低应变速率(<0.01 s^(-1)),粗大σ相促进DRX形核,形成典型“链状结构”,出现能耗峰值。高应变速率(>0.1 s^(-1)),细小σ析出相抑制DRX形核,导致局部应力集中,材料发生失稳。最后,利用加工图分析确定了028合金最优加工路径:开始于1150~1200℃,1~10 s^(-1),结束于1100~1140℃,0.1~0.7 s^(-1)。

Incoloy 825镍基合金的低周疲劳行为

为了研究Incoloy 825镍基合金的循环应力响应行为和低周疲劳行为,在室温和760℃下进行外加总应变幅控制下的疲劳实验,确定了合金在不同温度下的应变疲劳参数.利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜分析了合金疲劳变形后的位错亚结构与断口形貌.结果表明,室温下合金呈现先循环硬化后循环软化的特征,而在760℃下合金则呈现先循环硬化后循环软化或循环稳定的特征.在不同温度下合金的塑性应变幅、弹性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间均呈现单斜率线性关系,并分别服从Coffin-Manson和Basquin公式.在室温和760℃下合金的低周疲劳变形机制主要为平面滑移,且疲劳裂纹均以穿晶方式萌生和扩展.

微观组织结构对镍基825合金力学性能和硫化物应力腐蚀开裂的影响

目的揭示微观组织结构对镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的影响规律及机理。方法利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子衍射(EBSD)分析了2种镍基825合金的金相组织、夹杂物种类及等级、晶界类型以及残余应变和晶粒尺寸分布。通过显微维氏硬度计评价了合金的力学性能,同时采用氢微印、动态充氢慢应变速率拉伸试验和三点弯曲试验,评估了合金的氢脆倾向和硫化物应力腐蚀开裂敏感性。结果2种镍基825合金的夹杂物均以B类和D类Ti N为主。2种合金中B类夹杂物均以晶界分布为主,D类夹杂物在合金1#中集中分布,在合金2#中随机分布。合金1#中B类夹杂物等级为0.91,D类夹杂物等级为1.4,合金2#中2种夹杂物等级分别为0.54和1.33。氢微印试验发现氢在合金1#的晶内、晶界处均大面积存在,而在合金2#中则分布稀疏。EBSD发现2种合金均为等轴奥氏体,合金1#晶粒尺寸稍大,晶界以随机大角度晶界为主且存在较高的残余应变集中,而合金2#晶粒细小且尺寸分布更均匀,随机大角度晶界和低Σ界面为其主要晶界类型,残余应变分布均匀。合金1#的硬度为184.67HV,屈服强度为285.30 MPa,而合金2#的硬度和屈服强度分别为207.75HV和300.03 MPa。在动态充氢慢应变速率拉伸试验中,2种合金均出现了氢脆倾向,合金1#的断裂延伸率降低了2.6%,而合金2#只降低了1.6%。三点弯曲试验中合金1#表面发生严重均匀腐蚀,出现了以穿晶为主的宏观裂纹,裂纹萌生部位的基体元素显著降低,在其周围还发现了夹杂物及其脱落留下的微孔,而合金2#表面仍有金属光泽,只有微米级的裂纹萌生于应力集中处。结论大量夹杂物的存在降低了合金1#的屈服强度并导致晶界残余应变集中,同时作为有效氢陷阱增加了镍基825合金硫化物应力腐蚀开裂的敏感性。此外,夹杂物与金属基体之间形成微电偶,促进周围金属阳极溶解,进一步增加了合金的开裂敏感性。

镍基合金825在模拟油气井含CO2环境中的耐蚀性研究

针对深层油气井开采过程中的CO2腐蚀问题,采用高温高压釜模拟腐蚀试验和动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)等测试手段研究了镍基合金825在苛刻CO2环境中的腐蚀行为。试验结果表明:镍基合金825在210℃、CO2分压4.4 MPa的腐蚀环境中,腐蚀速率为0.015 7 mm/a,均匀腐蚀很轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀性能;镍基合金825的阳极极化曲线呈现出明显的钝化区,且在120℃、CO2分压为3.5 MPa条件下存在二次钝化现象;随着温度升高,CO2分压增大,自腐蚀电位负移,腐蚀驱动力变大;EIS表明电化学阻抗谱有明显的容抗弧特征,电荷转移电阻呈减小的趋势,而钝化膜电容呈减少趋势,电化学腐蚀动力学阻滞性能减弱,降低了镍基合金825在模拟工况中的耐蚀性。

焊接工艺对Incoloy 825镍基合金接头力学性能及耐腐蚀性能的影响

采用不同的焊接工艺对Incoloy 825镍基合金进行焊接,并对比分析了不同焊接工艺下焊接接头的力学性能及耐腐蚀性能。结果表明:纯钨极氩弧焊工艺焊接接头的强度、韧性最佳,药芯焊丝气体保护焊工艺接头的最差,埋弧焊及焊条电弧焊工艺接头的居于其间;通过进行点蚀、晶间腐蚀、H_(2)S应力腐蚀、CO_(2)应力腐蚀及高温高压CO_(2)腐蚀试验,表明纯钨极氩弧焊工艺焊接接头的耐腐蚀性能最优,为后续工程项目焊接工艺开发提供了良好的借鉴。

Incoloy 825镍基合金药芯焊丝气保焊工艺试验

介绍了药芯焊丝气保焊(FCAW-G)的工艺特点,依托液化天然气(LNG)项目进行Incoloy 825镍基合金-196℃超低温条件下的焊接工艺开发。焊接工艺评定试验(WPQT)结果表明:焊接接头的抗拉强度高于母材605 MPa下限,满足标准要求;根弯/面弯试样弯曲180°,结果符合标准要求,焊接接头塑性良好;焊缝及热影响区-196℃超低温冲击试验结果,其侧向膨胀值满足标准≥0.38mm要求,焊接接头具有良好的超低温韧性。

东大RAL在南钢成功研发试制出825镍基耐蚀合金/X65管线钢复合板

日前，东大RAL在南京钢铁股份有限公司的真空轧制复合板生产线上顺利完成了825镍基耐蚀合金／X65管线钢复合板产品的试制，经检测，复合板的界面结合性能、低温冲击韧性和抗腐蚀性能等各项指标均满足用户要求。

镍基耐蚀合金Incoloy800的焊接

镍基耐蚀合金Incoloy800是近年来在石化行业应用比较广泛的一种抗腐蚀材料，尤其在膨胀节选材上更是得到了广泛的应用，其焊接工艺的好坏直接影响到设备零部件的使用寿命．

高性能镍基耐蚀合金的特性与研究动向

在概述镍基体的性质和镍基耐蚀材料的成分与工艺设计的基础上,介绍了镍基耐蚀材料的耐蚀特性并与其它材料作了比较,综述了现阶段此类材料的研究与发展动向。

通用性镍基耐蚀合金的研制

依据百分因子(APF)法,参考现今先进耐蚀合金,预设计了6种APF介于2.5～3.3的通用性镍基耐蚀合金成分.应用真空感应炉和手工电弧炉熔炼合金获得了良好的效果.在氧化性酸和还原性酸进行化学腐蚀,与1Cr18Ni9Ti的耐蚀性能对比.研究结果表明,设计合金具有优异的耐蚀性及良好的通用性,并对设计合金进行了评价;合金在固溶处理后耐蚀性能有所提高;随着APF的增大合金的抗氧化性介质的耐蚀性能提高,抗还原性介质的耐蚀性能降低.

不同热处理状态下镍基耐蚀合金析出相的定性定量分析

镍基耐蚀钢的性能,在很大程度上取决于钢中各种相的数量、组成、大小、分布状况和合金元素在晶界的分配情况。镍基耐蚀钢经过等温热处理,通常会形成碳化物相、金属间相等析出相。这些析出相在合金中的形成将导致钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对不同热处理条件下镍基耐蚀合金析出相做定性定量分析,实验在选择好合适的电解制度后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;并利用Rietveld全谱拟合法计算不同析出相的组成及含量,最后还讨论了析出相含量与材料耐蚀性能间的关系。实验结果表明900℃时效形成的析出相最多,且析出相的含量随时间的延长呈明显上升的趋势;腐蚀性能评价结果表明析出相的含量与平均腐蚀速率存在一定的正相关,即随着析出相含量的增加,材料的平均腐蚀速率也增加,耐蚀性能减弱。

镍基耐蚀合金特性、进展及其应用

镍基耐蚀合金是一类高性能的耐蚀材料.基于防腐蚀问题,概述了纯镍的性质与耐蚀特性,分析了镍基耐蚀合金与镍铬不锈钢及镍基高温合金的区别与联系.介绍了工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用,强调了高性能通用型镍铬钼合金的特征与进展.并结合应用实例,提出应大力发展、开发及应用此类高性能耐蚀材料.

镍基耐蚀合金高温加工特性的研究

采用Thermomacmaster-Z热模拟试验机和TEM研究了G3、G3-Z和825镍基耐蚀合金1030℃～1350℃、应变量(ε)0～0.8、变形速率5s-1、25s-1的应力-应变曲线和温度对合金变形抗力和断面收缩率的影响。结果表明,随着温度的升高,合金的变形抗力及其最大值降低,断面收缩率先上升后下降。825合金的高温变形抗力低于G3及G3-Z合金,而热塑性优于G3及G3-Z合金;锻态G3合金高温变形抗力大于铸态G3-Z合金,而高温热塑性优于G3-Z。G3、G3-Z、825合金的热加工最高温度分别为1240℃、1220℃和1240℃。

镍基耐蚀合金NS334的研制

通过研究冶炼及加工工艺,进行了NS334合金的试制。实践证明,所采用的冶炼及冷热加工工艺是可行的。该合金具有优越的力学性能和耐腐蚀性能。NS334合金试制成功。

利用双层辉光等离子技术进行镍基耐蚀合金表面合金化的研究

研究了在 2 0钢和不锈钢基材上 ,利用双层辉光离子渗金属技术进行Ni Cr Mo Cu多元共渗表面合金化 ,采用电化学方法对两种基材表面形成的渗层在 5 %HCl中的腐蚀性能进行了测定。结果表明 :在两种基材上都能得到类似于源极HastelloyC - 2 0 0 0合金的表面合金渗层 ,在不锈钢表面上形成的渗层的耐蚀性能接近HastelloyC - 2 0 0 0合金并且优于Alloy 5 9合金 ,在 2

高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管的生产工艺

高酸性气田用镍基耐蚀合金油套管制造工序复杂、生产难度大、质量要求严格。综合介绍了国内外镍基耐蚀合金油套管研究成果、常用的钢种及使用环境,论述了此种管材的生产加工关键工艺(合金冶炼、管材热挤压、固溶处理、冷轧加工及管螺纹加工),指出未来研究方向。

镍基耐蚀合金扩散均匀化处理及组织性能演变

基于三维扩散理论，对所研制的Ni—Cr—Mo—Cu铸态合金的均匀化、固溶处理工艺的有效性，以及对其显微组织、力学性能和耐蚀性能的演变进行了试验研究．研究结果表明：手工电弧炉熔炼、真空感应炉熔炼和真空自耗电极炉熔炼得到比较粗大的铸态组织（分别为约20μm的胞状结构、间距80～100μm的粗大树枝晶和60～80μm的方向性树枝晶），经1140～1170℃，2．5h的处理后，其胞状或枝晶组织消失、偏析组织达到均匀化．与铸态舍金相比，固溶状态合金在4种典型介质中的耐蚀性都获得提高（15％～25％以上），硬度、强度提高近30％；在盐酸、混合酸和FeCl，溶液中Ni—Cr—Mo—Cu合金的耐蚀性比1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢提高1～3个数量级．通过扩散方程傅里叶级数解的分析，导得适合该耐蚀合金固溶处理时间的半经验公式．

镍基自熔性合金喷焊层的耐蚀性

采用氧 -乙炔火焰在钢基体上喷焊镍基自熔性合金粉末 ,就其喷焊层在海水环境下的耐蚀性进行了系统的研究。结果表明 ,Ni35喷焊层的耐蚀性最好 ,Ni2 5最差。同时指出 ,为了提高喷焊层的耐蚀性 ,应综合考虑喷涂材料、重熔工艺。