鎳基合金復(fù)合板的品類(lèi)及3例防敏化熱處理實(shí)例

因?yàn)楣ぷ鞯年P(guān)系，我天天都接觸到了性?xún)r(jià)比高、成本費(fèi)、耐蝕性……等關(guān)鍵詞。今日，“特鋼100秒”今天我們就跟大家聊聊集“性?xún)r(jià)比、降低成本、不受影響耐蝕性”于一身的鎳基合金復(fù)合板。

因?yàn)殒嚮辖鹁哂袃?yōu)良的耐蝕性，在化工機(jī)械設(shè)備、中國(guó)核工業(yè)、海洋技術(shù)、航空工業(yè)、產(chǎn)鹽機(jī)器設(shè)備、環(huán)保設(shè)備工程等方面有廣泛應(yīng)用?？墒?，鎳基合金含鎳量大，故選用金屬外殼的鎳合金成本高昂。鎳基合金復(fù)合板的誕生，既減少了鎳基合金應(yīng)用厚度即降低了成本，再用基本碳素鋼底層確保了構(gòu)造的一體化安全度，是20新世紀(jì)六七十年至今重大發(fā)明各種材料創(chuàng)新應(yīng)用方位。

發(fā)生爆炸電焊焊接是運(yùn)用炸藥爆炸所形成的動(dòng)能做為電力能源，使被焊接金屬材料產(chǎn)生穩(wěn)固的固結(jié)合的一種焊接工藝。它既是一種極為重要的金屬零件（預(yù)制構(gòu)件）連接方式，又是一種最基本的金屬?gòu)?fù)合材料復(fù)合型技術(shù)性。發(fā)生爆炸焊接而成的復(fù)合材料具備單一金屬材料無(wú)可比擬綜合性能和非常高的性能價(jià)格對(duì)比，特別是可以節(jié)約珍貴稀有金屬材料。因而發(fā)生爆炸電焊焊接在材料生成和生產(chǎn)領(lǐng)域具有無(wú)可替代的影響力。

1、鎳基合金的種類(lèi)及運(yùn)用

如“特鋼100秒”（公.號(hào)：tegang100）以前文章內(nèi)容上述，依照合金的重要性能，能把鎳基合金分成鎳基耐高溫合金、鎳基耐腐蝕合金、鎳基耐磨損合金等；依照成份進(jìn)行篩選，可分為Ni-Cr-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo-Cu合金、Ni-Cu合金、Ni-Cr合金等。以下這些為普遍鎳基合金的型號(hào)。

Hastelloy C-276（UNS N10276，通稱(chēng)C-276合金），一種Ni-Cr-Mo-W合金，具有優(yōu)異的耐點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能，尤其是在含硫酸鹽的煙氣脫硝環(huán)境下的耐腐蝕性能。廣泛運(yùn)用于煙氣脫硝工程項(xiàng)目、污染治理工程項(xiàng)目、化工機(jī)械設(shè)備等行業(yè)。

Inconel 625（UNS N06625，通稱(chēng)625合金），一種Ni-Cr-Mo合金，用以嚴(yán)苛性腐蝕環(huán)境，特別是存有韌性斷裂、點(diǎn)腐蝕及高溫氧化環(huán)境里。廣泛運(yùn)用于航空航天、化工機(jī)械設(shè)備、石油化工開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、污染治理工程項(xiàng)目等行業(yè)。

Incoloy 825（UNS N08825，通稱(chēng)825合金），一種Ni-Fe-Cr-Mo合金，具有優(yōu)異的耐鹽酸和硫酸銨浸蝕性能，非常好的耐點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕性能。廣泛運(yùn)用于化工機(jī)械設(shè)備、石油化工、污染治理工程項(xiàng)目等行業(yè)。

Inconel 600（UNS N06600，通稱(chēng)600合金），一種Ni-Cr-Fe合金，具有非常好的耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，耐堿性浸蝕等性能。廣泛運(yùn)用于石油化工設(shè)備、中國(guó)核工業(yè)等行業(yè)。

Monel 400（UNS N04400），一種Ni-Cu合金，在海面、稀鹽酸、稀鹽酸等腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的抗腐蝕性能。廣泛用于海洋技術(shù)、產(chǎn)鹽機(jī)器設(shè)備、化工機(jī)械設(shè)備等行業(yè)。

純鎳、C2000、C22、601、800、59、31等合金也不實(shí)際過(guò)多闡釋?！疤劁?00秒”本平臺(tái)其他文章內(nèi)容均有詳細(xì)的詳細(xì)介紹。

2、鎳基合金復(fù)合板國(guó)內(nèi)規(guī)范

鎳基合金一般作為復(fù)合板的復(fù)層原材料，底層原材料能是碳素鋼及低合金鋼，還可以是不銹鋼。之上所提到的全部鎳基合金，都能被用來(lái)制作鎳基合金復(fù)合板。

JB4748-2002是鎳基合金過(guò)去實(shí)施的規(guī)范，2010年5月1日，NB/T47002.2-2009規(guī)范——《高壓容器用發(fā)生爆炸電焊焊接復(fù)合板 第2一些：鎳-鋼復(fù)合板》執(zhí)行，宣布替代了JB規(guī)范。

相比之前的要求變動(dòng)一部分見(jiàn)下列：

3、鎳基合金復(fù)合板生產(chǎn)工藝流程

鎳基合金復(fù)合鋼板，從原材料進(jìn)廠檢測(cè)到成品外包裝裝運(yùn)，一般需要經(jīng)過(guò)幾十道工藝流程，最主要的工藝流程如下所示：原輔材料進(jìn)廠檢測(cè)→基、復(fù)材畫(huà)線開(kāi)料→基材打磨拋光防銹處理→復(fù)材拼湊→復(fù)材校直→基、復(fù)材配板→發(fā)生爆炸復(fù)合型→無(wú)損探傷檢測(cè)→未融合地區(qū)焊接→復(fù)合板熱處理→校直→性能檢測(cè)→二次無(wú)損檢測(cè)技術(shù)→齊邊距管→復(fù)材表層磷化處理或研磨拋光→品質(zhì)檢驗(yàn)→外包裝等工藝。

4、鎳基合金復(fù)合板的熱處理

鎳基合金復(fù)合板的熱處理與低合金鋼復(fù)合板的熱處理對(duì)比，有著許多相似之處。最先，務(wù)必兼具考慮到基材和復(fù)材二種原材料的機(jī)構(gòu)、情況、性能等優(yōu)點(diǎn)。次之要了解熱處理對(duì)融合頁(yè)面強(qiáng)度危害。鎳基合金復(fù)合板的熱處理又一定的獨(dú)特性，鎳基合金自已的時(shí)效處理環(huán)境溫度非常高，同時(shí)要求很快冷速。但在碳素鋼基材正火溫度范圍之內(nèi)，大部分鎳基合金敏化比較嚴(yán)重，進(jìn)行析出多種多樣金屬間化合物，減少鎳基合金的抗腐蝕性能。

以碳素鋼及低合金鋼為基材的鎳基合金復(fù)合板，為了兼顧基材的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和復(fù)材的抗腐蝕性能，大部分選用消地應(yīng)力熱處理。而不銹鋼材質(zhì)熱處理方式及鎳基合金的類(lèi)似，因而，以不銹鋼板為基材的鎳基合金復(fù)合板的熱處理也就多了一種挑選，即時(shí)效處理。

下邊簡(jiǎn)單介紹幾類(lèi)鎳基合金復(fù)合板的熱處理方法。

a、Hastelloy C-276復(fù)合板的熱處理

材料推薦的C-276合金的固溶溫度為1150～1175℃。由圖2能夠得知，C-276合金在700～1050℃環(huán)境溫度內(nèi)，僅需極短的時(shí)間，便開(kāi)始敏化，因而，C-276復(fù)合板盡量在700℃以?xún)?nèi)開(kāi)展消地應(yīng)力熱處理。若以不銹鋼板為基材，也可以選擇持續(xù)高溫時(shí)效處理。

b、Incoloy 825復(fù)合板的熱處理

據(jù)材料詳細(xì)介紹，825合金的熱處理環(huán)境溫度是920～980℃，最理想的是940±10℃，快速降溫，確保原材料的抗腐蝕性能。

825合金能夠組合基材包含C-Mn鋼，Cr-Mo鋼，不銹鋼板。以C-Mn鋼和不銹鋼為基材的復(fù)合板，能直接選用825合金的推薦量熱處理加工工藝。以Cr-Mo鋼為基材的復(fù)合板，可以采取淬火 淬火或回火工藝方法。淬火加工工藝選用825合金強(qiáng)烈推薦熱處理加工工藝，回火工藝強(qiáng)烈推薦選用700±10℃，快速降溫。

c、Inconel 625復(fù)合板的熱處理

625合金的敏化時(shí)間比較長(zhǎng)，在正常熱處理環(huán)境下，不很容易發(fā)生敏化。因而，625復(fù)合板的熱處理能夠淬火工藝或消地應(yīng)力熱處理。以不銹鋼板為基材的復(fù)合板，能選時(shí)效處理或消地應(yīng)力熱處理。Inconel

625 Q345R復(fù)合板經(jīng)1000℃的熱處理后，能得到有效的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和抗腐蝕性能。

伴隨著各種設(shè)備運(yùn)行規(guī)定的提升，越來(lái)越多鎳基合金復(fù)合板得到應(yīng)用。復(fù)合板制造過(guò)程中一定要重點(diǎn)注意熱處理質(zhì)量管理。在鎳基合金復(fù)合板的制造過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)復(fù)層鎳基合金的特征、浸蝕性能標(biāo)準(zhǔn)及復(fù)合板自身的特點(diǎn)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臒崽幚砑庸すに嚒?shí)踐活動(dòng)說(shuō)明，適當(dāng)?shù)臒崽幚砑庸すに嚰瓤梢宰畲笙薅鹊厍宄l(fā)生爆炸中產(chǎn)生的地應(yīng)力，恢復(fù)和改進(jìn)基材結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，又能保證復(fù)層鎳基合金的抗腐蝕性能。

5、鎳基合金復(fù)合板的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和浸蝕性能的檢測(cè)

鎳基合金復(fù)合板可以采取的要求有NB/T47002.2-2009和ASME SA265等。結(jié)構(gòu)力學(xué)性能檢測(cè)按要求列出項(xiàng)目及用戶(hù)要求進(jìn)行檢驗(yàn)，如拉伸實(shí)驗(yàn)、應(yīng)力測(cè)試、拉伸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)等。NB/T47002.2-2009要求抗剪強(qiáng)度卻不低于210MPa，ASME

SA265要求抗剪強(qiáng)度不低于140MPa。實(shí)踐活動(dòng)說(shuō)明，選用發(fā)生爆炸法制造的鎳基合金復(fù)合板的抗剪強(qiáng)度一般不低于300MPa，遠(yuǎn)高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值。拉申、沖擊性等性能做到基材的需求，確保復(fù)合板在系統(tǒng)加工和運(yùn)行中所需要的強(qiáng)度延展性，確保機(jī)器設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)。

針對(duì)復(fù)合了的鎳基合金層抗腐蝕性能檢驗(yàn)，是復(fù)合板性能檢驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)值。鎳基合金常見(jiàn)的應(yīng)力腐蝕測(cè)試方法為ASTM G28（A法及B法），鑒定鎳基合金的應(yīng)力腐蝕趨向。而復(fù)合板復(fù)合了的熱處理，是保障復(fù)層鎳基合金的抗腐蝕性能關(guān)鍵過(guò)程。

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