Як зварювати incoloy 800 сплав

1. Як зварювати incoloy 800

Incoloy 800 (нікель - залізо - сплав хрому) в першу чергу зварюється для високих - температури та корозії - стійких додатків (наприклад, нафтохімічні реактори, теплообмінники). Успішне зварювання вимагає суворого контролю надРизик міжгранулярної корозії (IGC), Гаряча профілактика розтріскуваннята підтримка механічних властивостей. Нижче наведено детальний, крок - за - Крок Посібник:

Крок 1: Pre - Підготовка зварювання

Правильна підготовка має вирішальне значення, щоб уникнути забруднення та дефектів:

Очищення матеріалу: Видаліть усі забруднення (масло, жир, фарба, оксидна шкала, бруд) з зони зварювання (щонайменше 25 мм/1 дюйм з обох боків суглоба), використовуючи:

Розчинники (наприклад, ацетон, ізопропіловий спирт) для органічних залишків.

Путочки з нержавіючої сталі (ніколи не вуглецева сталь, для запобігання забрудненню заліза) або абразивних прокладок (оксид алюмінію або карбід кремнію) для оксидних лусочок.

Для важких масштабів використовуйте мариновані розчини (наприклад, 10-20% азотної кислоти + 1-2% гідрофторної кислоти) з подальшим ретельним промиванням з деіонізованою водою та сушінням.

Спільна конструкція: Пріоритетні конструкції, що мінімізують введення тепла та забезпечують повне проникнення:

Рекомендовані типи з'єднань: стики з стиками (одиночні - v або подвійний - V, з кореневою зазор 2-3 мм), колінних швів (з швами філе) або швадами розетки.

Уникайте вузьких, глибоких суглобів (наприклад, одиночні - u з невеликими кореневими отворами), які захоплюють тепло і збільшують ризик розтріскування.

Попереднє нагрівання: Взагалі,Потрібне попереднє нагрівання for INCOLOY 800, as it has good ductility at room temperature. However, for thick sections (>25 мм/1 дюйм) або при зваренні в холодних умовах (<5°C/41°F), preheat to 50-150°C (122-302°F) to reduce thermal stress.

Крок 2: Вибір процесу зварювання

ЗГазове вольфрамове зварювання дуги (GTAW/TIG)Процес є найбільш бажаним для Incoloy 800, оскільки він пропонує точний контроль тепла, мінімальний розбризкування та високий - якісні зварні шви. Інші прийнятні процеси включають:

Зварювання з газового металу (GMAW/MIG): Для високих показників осадження - (наприклад, товсті секції), але вимагає ретельного контролю швидкості подачі дроту та екрануючого газу.

Зварювальне металеве дугове зварювання (Smaw): Лише для non - критичні, товсті - додатки розділу (обмежені наявністю електродів та потенційними включеннями шлаку).

Уникайте процесів з високим введенням тепла(наприклад, занурене дугове зварювання/пила), оскільки вони збільшують ріст зерна та сприйнятливість до IGC.

Крок 3: Вибір металу наповнювача

Метали наповнювача повинні відповідати або перевищувати резистентність до корозії основного металу та високу силу температури -. Найпоширенішими варіантами є:

ERNIFECR-2 (GTAW): Відповідає композиції incoloy 800 (нікель - залізо - хром) і забезпечує відмінну стійкість до IGC та високого - окислення температури.

Enifecr-2 (smaw): Відповідний покритий електрод для додатків SMAW.

ERNICR-3 (GTAW): Нікель - наповнювач хрому (наприклад, Inconel 625), що використовується при підвищеній стійкості до корозії (наприклад, для сірки - середовища), хоча він має більший вміст нікелю, ніж базовий метал.

Переконайтесь, що метали наповнювача зберігаються в сухому середовищі (відносна вологість<50%) to prevent moisture absorption, which can cause hydrogen-induced cracking.

Крок 4: Параметри зварювання (GTAW як приклад)

Параметри змінюються залежно від товщини матеріалу, але ключ -мінімізувати введення тепла(Щоб уникнути грубих зерна), забезпечуючи повне проникнення:

Товщина матеріалу	ТОЛДНИЙ ЕЛЕКТРОД (AWS)	Струм (dcen¹)	Дугова напруга	Швидкість подорожі	Захисний газ (аргон)
1-3 мм (0,04-0,12 дюйма)	1,6 мм (1/16 дюйма), EWTH-2	40-80 A	8-12 V	50-100 мм/хв	10-15 л/хв
3-6 мм (0,12-0,24 дюйма)	2,4 мм (3/32 дюйма), EWTH-2	80-120 A	10-14 V	40-80 мм/хв	12-18 л/хв
6-12 мм (0,24-0,47 дюйма)	3,2 мм (1/8 дюйма), EWTH-2	120-180 A	12-16 V	30-60 мм/хв	15-20 л/хв

¹DCEN=Прямий струм Електродний негативний (стандарт для GTAW нікельських сплавів, оскільки він концентрує тепло на заготовці).

Підкладка газу: Для стиків з стиками використовуйте аргон (10-15 л/хв) як підтримуючий газ для захисту кореня від окислення (критично важливе для корозійної стійкості).

Розрахунок введення тепла: Націліться на введення тепла<2 kJ/mm (50 kJ/in) to prevent excessive grain growth.

Крок 5: Повідомлення - Обробка тепла зварювання (PWHT)

PWHT потрібно дляПом'якшити ризик IGCі відновити пластичність, оскільки зварювання може спричинити осадження хромових карбідів на межах зерна (виснаження хрому поблизу меж, що робить сплав сприйнятливим до корозії). Стандартний PWHT для Incoloy 800 є:

Розведення розчину: Тепло до 980-1050 градусів (1796-1922 градусів F), утримуйте 15-30 хвилин (на товщину 25 мм), потімводна гасіння(швидке охолодження) для запобігання карбіду re - опадів.

Зняття стресу: Для застосувань з високим тепловим циклічним рухом, полегшення стресу на 700-760 градусів (1292-1400 градусів F) (утримуйте 1-2 години, повітряне прохолодне) може використовуватися замість цього, але це не повністю усуває ризик IGC.

Примітка: пропустити PWHT лише для тонких секцій (<3 mm) in non-corrosive, low-temperature environments.

Крок 6: Повідомлення - Інспекція та очищення зварювання

Візуальний огляд: Перевірте наявність поверхневих дефектів (тріщин, пористість, підріз, неповне проникнення).

Не - Деструктивне тестування (NDT): Використовуйте x - промінь або ультразвукове тестування (UT) для внутрішніх дефектів; Використовуйте тестування на проникнення рідини (PT) для поверхневих тріщин (особливо критичних для корозії - схильні додатки).

Опублікувати - очищення зварювання: Видаліть розбризкування зварювання або знебарвлення щіткою з нержавіючої сталі, потім соління (10% азотної кислоти) і промийте для відновлення резистентності до корозії.

2. Який хімічний склад Incoloy 800?

Incoloy 800 - нікель - залізо - сплав хрому, визначенийASTM B409(аркуш/тарілка) іASTM B408(бар). Його склад щільно контролюється, щоб збалансувати корозійну стійкість, високу міцність температури- та тканина. Нижче наведенотипові та максимально допустимі діапазони(за вагою відсотків, WT%) за стандартами ASTM:

Елемент	Символ	Типовий склад (мас.%)	Максимальна допомога ASTM (мас.%)	Ключова функція
Нікель	Ні	30.0-35.0	30.0-35.0	Підвищує резистентність до корозії (особливо до кислот) і високу стабільність температури -.
Прасувати	Феод	46.0-51.0	Баланс (≈46-51)	Базовий метал, забезпечує структурну міцність і вартість - ефективність.
Хром	Cr	19.0-23.0	19.0-23.0	Критичний для окислювальної стійкості (утворює захисний шар оксиду CR₂O₃) та стійкість до IGC.
Вуглець	C	0.05-0.10	0.10	Контролює силу; обмежений<0.10% to reduce carbide precipitation (IGC risk).
Марганець	Мн	0.50-1.00	1.50	Покращує зварюваність і запобігає гарячому зламанню.
Кремнію	Сина	0.30-0.60	1.00	Підвищує стабільність оксидного шару; обмежений, щоб уникнути крихкості.
Мідь	Куточок	Менше або дорівнює 0,75	0.75	Елемент слід; покращує стійкість до сірчаної кислоти.
Алюміній	Al	0.15-0.40	0.40	Допомагає формувати захисний оксидний шар при високих температурах.
Титан	Тир	0.15-0.40	0.60	"Стабілізує" вуглець (утворює тик замість cr₂₃c₆), зменшуючи ризик IGC.
Фосфор	P	Менше або дорівнює 0,030	0.030	Домішка; обмежений, щоб уникнути крихкості та корозії.
Сірка	S	Менше або дорівнює 0,015	0.015	Домішка; обмежений для запобігання гарячому розтріскуванню та зменшення корозії.

3. Яка твердість incoloy 800?

Твердість incoloy 800 залежить від йогостан термічної обробки(Наприклад, відпалений, зварений, напруга - полегшено), оскільки термічна обробка змінює його мікроструктуру (розмір зерна, опад карбіду). Нижче наведені типові значення твердості для загальних умов, виміряні за стандартними шкалами (Brinell, Rockwell, Vickers):

Стан термічної обробки	Брінелл твердість (HB)	Твердість Роквелла (HRB)	Вікерс твердість (HV)	Ключові нотатки
Рішення відпалено¹	140-180	70-85	150-190	Найпоширеніший стан(після виробництва або PWHT). М'який, пластичний та оптимізований для резистентності до корозії.
Як - зварений	180-220	85-95	190-230	Більш, ніж відпалений через локалізоване зерно, а також залишковий стрес від зварювання.
Напруга - полегшено²	160-200	75-90	170-210	Твердість незначно зменшується в порівнянні з AS - звареним, оскільки залишкові напруги зменшуються (але не повністю усуваються).
Холод - працював³	200-250	90-100	210-260	Рідкісний для Incoloy 800 (він в основному використовується в відпаленій формі), але холодна робота (наприклад, кочення) збільшує твердість і міцність ціною пластичності.

Як зварювати сплав incoloy 800