哈氏合金管焊條的焊接要求 　　目前，哈氏合金在國外已廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保等多個領(lǐng)域，在國內(nèi)也有少量應(yīng)用，但在核電領(lǐng)域只有美國等曾經(jīng)應(yīng)用于核能發(fā)電，國內(nèi)還是一片空白，目前主要問題是母材余靠進(jìn)口，主要材料要靠科研單位進(jìn)行仿造，對其性能不是特別清楚，尤其是高溫下的耐腐蝕性能，本課題研究的主要方向是選擇哈氏合金中能夠買到的C276材料作為一期項(xiàng)目的對象，通過選擇合適的焊材、工藝，摸素出符合產(chǎn)品要求的焊接規(guī)范，使其具備操作價(jià)值。 　　哈氏合金本身屬于鎳基合金，但不同于一般的純鎳(Ni200)和Monel，它以鉻鉬作為主要的合金元素，旨在提高對各種介質(zhì)和溫度的適應(yīng)能力，并針對不同行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了專門的優(yōu)化。目前化工行業(yè)普遍追求高產(chǎn)能，不斷改進(jìn)工藝，以提高溫度壓力來加快反應(yīng)速度，這樣生產(chǎn)就容易出現(xiàn)癱以預(yù)計(jì)的情況，造成非計(jì)劃檢修。哈氏合金正是針對這樣的一種需求，適應(yīng)各種無法預(yù)料的惡劣環(huán)境，將非計(jì)劃檢修降到*低。同時(shí)，它還具有很好的加工焊接性能，便于現(xiàn)場維修。 　　C系列合金就是鎳-鉻·鉬合金。由于鉻能在合金表面形成致密的氧化膜(鈍化)，提供抗氧化環(huán)境能力，而留主要提供抗還原環(huán)境能力。因此C系列合金可以應(yīng)用于既有氧化介質(zhì)又有還原介質(zhì)的環(huán)境當(dāng)中。C系列合金是應(yīng)用*廣泛的合金，尤其是C-276合金，自20世紀(jì)60年代發(fā)明后，經(jīng)過40余年的考驗(yàn)后依然顯示出強(qiáng)大的生命力，目前國內(nèi)在相當(dāng)多的行業(yè)中已經(jīng)應(yīng)用了C系列合金。

　　哈氏合金管化學(xué)成分 　　??材料的化學(xué)成分 　　??Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn P S W V Cu Nb+Ta 　　??N10665 (B-2) 基 ≤1.0 26.0~30 ≤2.0 ≤0.02 ≤0.10 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 　　??N10276 (C-276) 基 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.0 ≤0.01 ≤0.08 ≤2.5 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 3.0~ 4.5 ≤0.035 　　??N06007 (G-3) 基 21.0~23.5 6.0~ 8.0 18.0~21 ≤0.015 ≤1.0 ≤5.0 ≤1.0 ≤0.04 ≤0.03 ≤1.5 1.5~2.5 ≤0.50 　　哈氏合金本身屬于鎳基合金，但不同于一般的純鎳(Ni200)和Monel，它以鉻鉬作為主要的合金元素，旨在提高對各種介質(zhì)和溫度的適應(yīng)能力，并針對不同行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了專門的優(yōu)化。化工行業(yè)普遍追求高產(chǎn)能，不斷改進(jìn)工藝，以提高溫度壓力來加快反應(yīng)速度，這樣生產(chǎn)就容易出現(xiàn)難以預(yù)計(jì)的情況，造成非計(jì)劃檢修。哈氏合金正是針對這樣的一種需求，適應(yīng)各種無法預(yù)料的惡劣環(huán)境，將非計(jì)劃檢修降到*低。同時(shí)，它還具有很好的加工焊接性能，便于現(xiàn)場維修。 　　??哈氏合金分類?？垢g哈氏合金主要分為C系列，B系列，G系列及D系列合金，表1列出了部分常用哈氏合金的成分。 　　??C系列合金就是鎳-鉻-鉬合金。由于鉻能在合金表面形成致密的氧化膜(鈍化)，提供抗氧化環(huán)境能力，而鉬主要提供抗還原環(huán)境能力。因此C系列合金可以應(yīng)用于既有氧化介質(zhì)又有還原介質(zhì)的環(huán)境當(dāng)中。C系列合金是應(yīng)用*廣泛的合金，尤其是C-276合金，自60年代發(fā)明后，經(jīng)過40余年的考驗(yàn)后依然顯示出強(qiáng)大的生命力。C-4開發(fā)后主要滿足少部分歐洲用戶的需求，只有在較老的設(shè)備中才看得到。C-22合金在不提高成本的情況下增強(qiáng)了抗腐蝕能力，性價(jià)比尤其出色。C-2000?作為新一代產(chǎn)品提供了更大的使用范圍，非常適合要改善設(shè)備壽命，試驗(yàn)新工藝的用戶。國內(nèi)在相當(dāng)多的行業(yè)中已經(jīng)應(yīng)用了C系列合金。如精細(xì)化工行業(yè)(TDI，PTA， ，丙烯酸等);環(huán)境工程行業(yè)(FGD，污水處理);板式換熱器行業(yè)等。還有很多行業(yè)國外已經(jīng)應(yīng)用了哈氏合金，而國內(nèi)仍在試驗(yàn)階段，如制藥行業(yè)等。 　　??B系列合金為鎳-鉬合金，針對完全還原的環(huán)境，提供*優(yōu)越的抗腐蝕能力。B系列合金雖然在還原性環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異，但對氧化性介質(zhì)(鐵，銅離子)卻非常敏感。50ppm的鐵離子已經(jīng)足已讓B系列合金抗腐蝕能力有明顯下降。B系列合金由于它性能的特殊性，應(yīng)用相對比較集中，其中*主要的就是醋酸生產(chǎn)(羰基合成法)，還有一些硫酸回收系統(tǒng)中也用到該系列合金。廣泛應(yīng)用的牌號為B-3，B-2由于加工性能方面的不足，已經(jīng)漸漸退出市場。 　　??G系列合金為鎳-鉻-鐵合金(G-35?合金除外)。高的鉻含量使該系列的合金在抗氧化性方面非常出眾。同時(shí)，新型的G系列合金(G-30? G-35?)也有很好的抗點(diǎn)蝕能力，加上少量的銅含量，增強(qiáng)了抗硫酸及 的能力。因此，G系列合金主要應(yīng)用于強(qiáng)氧化性的環(huán)境及混合酸的復(fù)雜環(huán)境中，如濕法磷酸，鋼廠酸洗線。 　　??D系列合金為鎳-鉻-硅合金。由于該系列合金含有一定量的硅，能夠在表面產(chǎn)生相當(dāng)穩(wěn)定的氧化膜，針對極端的強(qiáng)氧化性環(huán)境，但因此該合金極難焊接。批量生產(chǎn)的D系列合金為D-205，應(yīng)用于高溫濃硫酸環(huán)境的板式換熱器。該合金通過阿法拉法公司 代理，只提供成品板。 　　??哈氏合金一直在不斷發(fā)展，衍生出新的合金材料，推動工業(yè)的發(fā)展。它有著相當(dāng)優(yōu)越的環(huán)境適應(yīng)能力，抗腐蝕能力相當(dāng)可靠。針對各種行業(yè)的特殊環(huán)境，都有針對性的解決方案。作為成熟的商業(yè)化產(chǎn)品，哈氏合金有多種產(chǎn)品形式，完全可以滿足各種需求。

　　哈氏合金管的熱處理技術(shù) 　　鉻元素為此類材料具有不銹之因素，以往發(fā)現(xiàn)鉻含量必須具有12%以上，才能形成密緻之表面氧化膜而達(dá)到防蝕保護(hù)之作用，故任何哈氏合金管之熱處理必須考慮到對鉻之成份有無造成任何變化。 　　(1) 麻田散鐵類哈氏合金管：此類哈氏合金管為體心立方之結(jié)構(gòu)(BCC)可為磁鐵吸引，其製成為從奧斯田溫度急冷而得，此之耐蝕性為*好，但材質(zhì)硬則脆，接著加以回火可以增加延展性，但耐蝕性會降低，特別是在攝氏450度到650度之間回火，會使在結(jié)晶格間隙內(nèi)之碳原子擴(kuò)散析出與鉻形成網(wǎng)狀之碳化鉻造成臨近區(qū)域鉻元素之消耗使鉻成份降低，無法形成保護(hù)膜，而喪失耐蝕性，故需特別注意。以下為各種麻田散鐵類哈氏合金管材之熱處理溫度。 　　(a)403， 410， 416se 之溫度為650-750℃。 　　(b)414之溫度為650-730℃。 　　(c)431之溫度為6.(d)440-A， 440-B， 440-C， 420之溫度為680-750℃。 　　(2) 肥粒鐵類哈氏合金管：此種哈氏合金管為體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)可為磁鐵吸引通常用在汽車工業(yè)或化學(xué)工業(yè)上，強(qiáng)度不會因熱處理而改變，但可以冷加工方式增加強(qiáng)度。 　　(3) 奧斯田鐵類哈氏合金管：此種哈氏合金管為面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)對磁鐵不起作用，如前面所論此類材料易加工，故其加工后為材料之殘餘應(yīng)力而可施予不同之熱處理。 　　(4) 析出硬化型哈氏合金管：此種哈氏合金管由高溫淬火后在低溫?zé)崽幚恚伸恫牧现泻X，或銅元素析出沿著差排之滑面或晶界形成化合物(inter-metallic compounds)而可以提高其強(qiáng)度或硬度。常用之析出硬化型哈氏合金管為17-4 PH，其他尚有17-7 PH，PH15-7MO，AM-350，AM-355等。 　　(5) 各類哈氏合金管焊接后熱處理：哈氏合金管內(nèi)所含之鉻元素，經(jīng)焊接之后，在高溫區(qū)域(熱影響區(qū))往往會擴(kuò)散析出與碳結(jié)合成碳化鉻，而造成局部之鉻成份減少，無法形成保護(hù)膜，而穿孔等腐蝕情形經(jīng)常在這些熱影響區(qū)中發(fā)生，為補(bǔ)救這種情形業(yè)者經(jīng)常在焊接完后，將物件以熱處理，其作用為使其他區(qū)域之鉻元素?cái)U(kuò)散到此鉻缺少區(qū)域，以達(dá)到保護(hù)作用。