العلوم الشعبية حول تكنولوجيا اللحام Hastelloy C276
في الوقت الحاضر، تم استخدام Hastelloy على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل البترول والصناعة الكيميائية وحماية البيئة في الخارج. كما تم استخدامه بكمية صغيرة في الصين. ومع ذلك، في مجال الطاقة النووية، تم استخدام الولايات المتحدة ودول أخرى فقط في توليد الطاقة النووية. ولا يزال فارغا في الصين. المشكلة الرئيسية في الوقت الحاضر هي الأصل، أما المواد المتبقية فهي مستوردة، والمواد الرئيسية مقلدة من قبل وحدات البحث العلمي. أدائها ليس واضحا بشكل خاص، وخاصة المقاومة للتآكل في درجات الحرارة المرتفعة. الاتجاه الرئيسي لهذا البحث هو اختيار مادة C276 التي يمكن شراؤها من Hastelloy كمادة. بالنسبة للمرحلة الأولى من المشروع، ومن خلال اختيار مواد وعمليات اللحام المناسبة، يمكننا معرفة مواصفات اللحام التي تلبي متطلبات المنتج، بحيث يكون لها قيمة تشغيلية.
Hastelloy نفسها عبارة عن سبيكة قائمة على النيكل، ولكنها تختلف عن النيكل النقي العادي (Ni200) والمونيل. ويستخدم الكروم والموليبدينوم كعنصر رئيسي في السبائك، بهدف تحسين قدرته على التكيف مع الوسائط ودرجات الحرارة المختلفة، واستخدامه في الصناعات المختلفة. تم إجراء التحسين الخاص. في الوقت الحاضر، تسعى الصناعة الكيميائية عمومًا إلى إنتاجية عالية وتحسن العمليات باستمرار لزيادة درجة الحرارة والضغط لتسريع التفاعل. بهذه الطريقة، يكون الإنتاج عرضة لمواقف غير متوقعة، مما يؤدي إلى صيانة غير مخطط لها. تهدف شركة Hastelloy على وجه التحديد إلى تلبية هذا الطلب، والتكيف مع مختلف البيئات القاسية التي لا يمكن التنبؤ بها وتقليل الصيانة غير المخطط لها. وفي الوقت نفسه، فهي تتمتع أيضًا بأداء جيد في المعالجة واللحام وتسهل الصيانة في الموقع.
سبائك سلسلة C هي سبائك الموليبدينوم والنيكل والكروم. نظرًا لأن الكروم يمكن أن يشكل طبقة أكسيد كثيفة (التخميل) على سطح السبيكة، فإنه يوفر مقاومة للبيئات المؤكسدة، بينما يوفر الكروم بشكل أساسي مقاومة للبيئات المختزلة. لذلك، يمكن استخدام سبائك السلسلة C في البيئات التي تحتوي على وسائط مؤكسدة ومختزلة. سبائك السلسلة C هي السبائك الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، وخاصة سبائك C-276. منذ اختراعه في ستينيات القرن العشرين، لا يزال يُظهر حيوية قوية بعد أكثر من 40 عامًا من الاختبار. حاليًا، تم استخدام سبائك السلسلة C في عدد لا بأس به من الصناعات في الصين. سبائك السلسلة.
يستخدم هذا المشروع البحثي سبيكة C276 المحلية، ويختار مواصفاتين لسمك اللوحة، 2 مم و6 مم، ويحدد عملية اللحام المقابلة، ويحدد
تحديد ما إذا كانت قطعة اختبار اللحام في ظروف عملية اللحام تلبي متطلبات التآكل الدقيق في ظل حالة درجة الحرارة المرتفعة للطاقة النووية، وصياغة مواصفات عملية اللحام، واستكمال تقرير تقييم عملية اللحام للمواصفات والسمك المقابل، وصياغة لوائح عملية اللحام مناسبة لمتطلبات الطاقة النووية لتوجيه بناء المشروع.
2. تحليل وقياس الصعوبات الفنية في عملية اللحام
سبيكة C276 (UNSN10276) عبارة عن سبيكة من النيكل والموليبدينوم والحديد والكروم والتنغستن، وهي حاليًا أكثر السبائك مقاومة للتآكل. لقد تم استخدام سبيكة C276 لسنوات عديدة في هندسة البناء المتعلقة بالأوعية وصمامات الضغط وفقًا لمعايير ASME. تظهر السبيكة في أشكال منتجات مختلفة في القسمين 1 و8 من اللوائح القياسية للجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. الجزء الثاني.
على الرغم من أن سبيكة C276 ستصبح في النهاية هشة تحت درجة الحرارة العالية وتشكل رواسب، إلا أنها تتمتع أيضًا بقوة جيدة في درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة المعتدلة. المحتوى العالي من الموليبدينوم يمنح السبيكة مقاومة للتآكل المحلي. المحتوى الحراري المنخفض للسبائك يقلل من ترسيب الكربيدات أثناء اللحام. من أجل الحفاظ على مقاومة التآكل بين المنتجات للأجزاء المتدهورة حرارياً عند واجهة اللحام.
(1) تحليل قابلية اللحام: الموصلية الكهربائية والتوصيل الحراري لـ Hastelloy أقل بكثير من الفولاذ منخفض الكربون، في حين أن المقاومة ومعدل التمدد أعلى بكثير من الفولاذ منخفض الكربون. يتميز المجمع المنصهر بالسيولة الضعيفة وضعف قابلية البلل والاختراق. القوة صغيرة وعمق الانصهار ضحل. ولذلك، فإن العيوب مثل المسام، والشقوق الساخنة، واللحام غير الكامل، والانصهار غير الكامل عرضة لحدوثها.
أسباب المسام: المعالجة المخروطية لسبائك Hastelloy قبل اللحام ليست نظيفة، والطقس رطب، والمسبح المنصهر غير محمي بشكل جيد أثناء عملية اللحام، ويخترق الهيدروجين والنيتروجين والغازات الأخرى بسهولة في المجمع المنصهر. نظرًا للفجوة الصغيرة في درجة الحرارة بين المرحلتين الصلبة والسائلة للسبائك وانخفاض السيولة، فإن الغاز غير القابل للذوبان ليس لديه وقت للهروب أثناء التصلب ويبقى في اللحام لتكوين المسام.
الشقوق الساخنة تعتبر الطبقة السائلة الحبيبية المنخفضة الجسم التي تتكون من شوائب مثل الفوسفور وإجهاد شد اللحام من العوامل المعدنية التي تسبب شقوق اللحام الساخنة. نظرًا لأن لحام السبائك له بنية شجيرية، فإن بعض الذهب سهل الانصهار منخفض نقطة الانصهار ومنخفض نقطة الانصهار يتركز على حدود الحبوب الخشنة.
جنس، وخاصة Ni-S سهل الانصهار (نقطة الانصهار هي 645 درجة) و Ni-P سهل الانصهار (نقطة الانصهار هي 880 درجة). يتم توزيعها في طبقة رقيقة بين حدود الحبوب وتكون عرضة للتشققات تحت تأثير إجهاد اللحام.
تعد النظافة أحد أهم جوانب لحام السبائك القائمة على النيكل المقاومة للتآكل. يمكن أن تسبب الملوثات الناتجة عن الشحوم ومنتجات التآكل والرصاص والكبريت والعناصر الأخرى ذات نقاط الخبز المنخفضة مشاكل تشقق شديدة. من أجل ضمان جودة اللحام، يجب تنظيف منطقة حماية اللحام وسلك اللحام بشكل صارم وبعناية قبل اللحام.
من السهل أن تتأكسد، وذرات Ni وCr الموجودة في السبيكة نشطة للغاية. يتأكسد خط اللحام بسهولة عندما يتم لحام السبيكة. وفي الحالات الشديدة يصبح مثل التوفو، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في مقاومة المعدن للتآكل. كما أنه السبب الرئيسي للتشققات. لذلك يجب تعزيز الحماية من الكلور أثناء اللحام. في الوقت نفسه، يجب أن يكون سلك اللحام رقيقًا قدر الإمكان (1.2 ~ 2.4 مم). تساعد معلمات اللحام الصغيرة في تعويض فقدان عناصر معينة أثناء عملية اللحام والأضرار التي تلحق بشقوق ومسام اللحام. يتحكم.
تنظيف الأوساخ السطحية. يجب إزالة أي أوساخ متبقية مثل الحطام المعدني والغبار الكاشط والغبار وما إلى ذلك على سطح الخشب في حدود 40 مم من الوصلة الملحومة المصنوعة من سبيكة C276 من الأخدود باستخدام فرشاة سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وخيط قطني جديد نظيف. مسحها نظيفة. يجب أن تكون الأدوات المستخدمة خاصة ولا يسمح باستخدام ورق الصنفرة وفرش الأسلاك الكربونية.
(2) تشمل الصعوبات التقنية التحكم في تشوه اللحام، وحماية الجزء الخلفي من اللحام، والبحث عن مقاومة التآكل للعينات الملحومة.
تنظيف الأسيتون (أو الكحول)؛ استخدم الأسيتون أو الكحول لتنظيف سطح الأخدود قبل اللحام لإزالة الزيت السطحي والشوائب الأخرى، ويجب اتخاذ التدابير اللازمة لمنع التلوث الثانوي.
(3) التدابير الفنية من أجل منع نمو الحبوب وتساقط الفوسفيد في منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة، ينبغي بشكل عام استخدام مدخلات حرارة اللحام المنخفضة. ومع ذلك، فإن سبائك المعدن المنصهر القائمة على النيكل لديها سيولة ضعيفة واختراق سطحي، مما يؤدي بسهولة إلى وصلات غير ملحومة. لا يمكن أن يكون المدخل الحراري للحام التشتت صغيرًا جدًا. الحل هو استخدام تيار اللحام المتوسط، وسرعة اللحام العالية، والتحكم في مدخلات حرارة اللحام عن طريق تقليل وقت البقاء في درجة الحرارة العالية.
(4) اختيار معلمات اللحام: مواصفات لوحة الاختبار: 2 مم، 6 مم؛ نموذج سلك اللحام ومواصفاته؛ ERNiCrMo -4، φ2.4 مم؛ شكل الأخدود يظهر شكل الأخدود لمفصل اللحام في الشكل 1.
من أجل تحسين مقاومة اللحام للكسر ومقاومة التآكل، يجب إيلاء اهتمام خاص لتنظيف منطقة اللحام أثناء اللحام لمنع الشوائب الضارة من الذوبان في اللحام.
التسخين المسبق غير مطلوب بشكل عام عند اللحام. من أجل منع نمو الحبوب وترسيب الكربيد في منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة، يجب التحكم في درجة حرارة الطبقة البينية عند مستوى منخفض. عموما لا يزيد عن 100 درجة
