Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum bestimmte Werkstoffe den härtesten Bedingungen standhalten? Lernen Sie Hastelloy C-276 kennen, ein Wunderwerk in der Welt der korrosionsbeständigen Legierungen. Dieser Artikel befasst sich mit seinen einzigartigen Eigenschaften, Anwendungen und wichtigen Schweißvorkehrungen. Machen Sie sich bereit, die Geheimnisse hinter diesem technischen Wunderwerk zu lüften und zu erfahren, wie es den härtesten Herausforderungen standhält.
Hastelloy C-276, bezeichnet als UNS N10276 oder C276, ist eine erstklassige Nickel-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierung, die für ihre außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Umgebungen bekannt ist. Diese vielseitige Superlegierung ist so konzipiert, dass sie einem breiten Spektrum an oxidierenden und reduzierenden Medien standhält, was sie in der chemischen Verarbeitungsindustrie und darüber hinaus unverzichtbar macht.
Die überragende Korrosionsbeständigkeit der Legierung beruht auf ihrer sorgfältig ausgewogenen Zusammensetzung: etwa 57% Nickel, 16% Chrom, 16% Molybdän, 4% Wolfram und geringe Mengen anderer Elemente. Diese einzigartige Formulierung erzeugt einen stabilen, selbstheilenden Passivfilm, der einen unvergleichlichen Schutz gegen lokale Korrosion bietet, insbesondere in chloridreichen Umgebungen. Der hohe Molybdän- und Chromgehalt sorgt für eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, während Wolfram die Festigkeit und Beständigkeit gegen reduzierende Säuren erhöht.
Hastelloy C-276 zeichnet sich durch seine Widerstandsfähigkeit gegenüber feuchten Chlorgas-, Hypochlorit- und Chlordioxidlösungen aus - Umgebungen, die die meisten anderen Werkstoffe schnell angreifen. Es zeigt auch eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegenüber hochkonzentrierten Chlorsalzlösungen, einschließlich Eisen- und Kupferchloriden, selbst bei erhöhten Temperaturen.
Zu den wichtigsten Anwendungen von Hastelloy C-276 gehören:
Die außergewöhnlichen Eigenschaften von Hastelloy C-276 machen es zu einer kosteneffizienten Lösung für langfristige Zuverlässigkeit in stark korrosiven Umgebungen, die andere Hochleistungslegierungen und exotische Werkstoffe in Bezug auf Langlebigkeit und geringeren Wartungsbedarf oft übertrifft.
Beim Schweißen der Legierung Hastelloy C-276 sind 9 wesentliche Punkte zu beachten, die sich wie folgt zusammenfassen lassen:
Da die Oberfläche der Hastelloy-Legierung wahrscheinlich Verunreinigungen und Oxide enthält, muss der Schweißbereich vor dem Schweißen gereinigt werden. Die manuelle Reinigung kann mit einem Winkelschleifer erfolgen, um den Bereich zu reinigen, bis Metallglanz sichtbar ist.
Es wird empfohlen, dass die Reinigungsbreite mindestens 100 mm betragen sollte, um sicherzustellen, dass keine Verunreinigungen in den Schweißzone.
Zum Schweißen wird in der Regel Gleichstrom-Positivschaltung verwendet. Bei der Verwendung von Gleichstrom-Positivanschluss ist die Temperatur der Wolframelektrode niedrig, der zulässige Strom ist groß und der Verlust der Wolframelektrode ist gering.
Das Ende der Wolframelektrode ist auf 30° geschliffen, und der Kopf ist leicht flach geschliffen.
Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone zu minimieren, z. B. Wolfram-Inertgasschweißen (WIG), Metall-Inertgasschweißen (MIG), Unterpulverschweißen oder andere Schweißverfahren die die Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone minimieren können.
Special Steel 100 Seconds" deutet darauf hin, dass die Argongas-Schutzwirkung erheblich ist: gute Schutzwirkung, konzentrierte Wärme, gute SchweißnahtqualitätDie Schweißnaht und die Wärmeeinflusszone weisen die geringste Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit auf, da die Wärmeeinflusszone klein ist und die Schweißnaht nur wenig verzogen ist.
Die maschinelle Bearbeitung ist die bevorzugte Methode zum Schweißen von Rillen, wobei die Kaltbearbeitung vorzuziehen ist, um sicherzustellen, dass die Form, Größe und Rauheit der Bearbeitungsfläche den Anforderungen des Musters entspricht oder Schweißverfahren Spezifikationen.
Die mechanische Bearbeitung der Rille vor dem Schweißen führt zu einer Kaltverfestigung, weshalb die Rille vor dem Schweißen geschliffen werden muss. Die Schweißfuge dürfen keine Mängel wie Delamination, Falten, Risse oder Risse aufweisen.
Die Metalloberfläche der Schweißnaht und die 50 mm breite Fläche auf beiden Seiten sollten poliert werden, um Oxidfarben zu entfernen. Lösungsmittel wie Ethanol, Aceton oder Propanol sollten verwendet werden, um Verunreinigungen wie Fett, Wasser und Kreideflecken zu entfernen.
Als Lösemittelbürste sollte ein Leder- oder Zelluloseschwamm verwendet werden, der beim Reinigen nicht abfällt. Special Steel 100 Seconds" schlägt vor, dass unnötige Schweißmaterialien und Schadstoffe auf der Kleidung und den Schuhen der Arbeitnehmer sollten nicht mit dem Werkstück in Berührung kommen, um eine Verschmutzung des Werkstücks zu vermeiden.
Es wird empfohlen, ERNiCrMo-4 Schweißdraht und ENiCrMo-4 zu verwenden. Schweißdraht. Dieser Schweißdraht hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Prozessleistung. Seine chemische Zusammensetzung ist ähnlich wie die des Grundmetalls und enthält mehr Mangan als das Grundmetall.
Beim Schweißen kann es die Rissfestigkeit verbessern und die Porosität kontrollieren. Der extrem niedrige Kohlenstoffgehalt bietet Schutz gegen interkristalline Korrosion.
Materialien zum Schweißen Tabelle
| Grundstoff | Norm der Amerikanischen Gesellschaft für Schweißtechnik (AWS) | |
| SMAW-Schweißelektrode | GTAW-Schweißdraht | |
| C276 und C276 | ENiCrMo-4 | ER NiCrMo-4 |
| C276 und Kohlenstoffstahl oder niedrig legierter Stahl | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 | ERNiCrMo-3 ERNiCrMo-4 |
Ein Vorwärmen ist beim Schweißen von Hastelloy-Legierungen bei Raumtemperatur im Allgemeinen nicht erforderlich, es sei denn, die Lufttemperatur liegt unter dem Gefrierpunkt oder es kommt zu Feuchtigkeitsansammlungen. Wenn ein Vorwärmen erforderlich ist, sollte die Temperatur nur auf 30-40°C erhöht werden.
Wenn das Schweißgut beim Schweißen über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen (375-875 °C) ausgesetzt ist, bildet es Fe-Cr-Metallverbindungen, die als Sigma-Phase bekannt sind. Die Sigma-Phase ist extrem hart und spröde und verteilt sich an den Korngrenzen, was zu einer Abnahme der Schlagzähigkeit und Versprödung des Schweißguts führt.
Bei der Mehrlagenschweißung muss die Zwischenlagentemperatur unter 90°C gehalten werden, um die Bildung der Sigma-Phase durch eine längere Einwirkung von Temperaturen zwischen 375-875°C zu verhindern.
Zur Reduzierung Schweißwärme Eingabe, verwenden Sie den kleinstmöglichen Schweißstrom und ein schnelles Schweißverfahren. Außerdem muss der Lichtbogenkrater wegen der Neigung von Hastelloy-Legierungen zur Rissbildung beim Lichtbogenstart vollständig gefüllt werden.
Vor dem erneuten Einschalten des Lichtbogens sollte der vorherige Lichtbogenkrater geschliffen und dann mit einer weichen Bürste gereinigt werden, bevor mit dem nächsten Schweißvorgang fortgefahren wird. Diese beiden Behandlungsmethoden können die Entstehung von Hitzerisse.
Die Schweißverbindung ist anfällig für interkristalline Korrosion, einschließlich der interkristallinen Korrosion der Schweißnaht, der "Messerkorrosion" in der Nähe der Schmelzlinie und der interkristallinen Korrosion der Sensibilisierungstemperatur in der Wärmeeinflusszone.
In extrem rauen Umgebungen müssen C-276-Werkstoffe und geschweißte Teile jedoch lösungsgeglüht werden, um die beste Korrosionsbeständigkeit zu erreichen.
Die Lösungsglühung des legierten Werkstoffs Hastelloy C-276 erfolgt nach dem Verfahren "Special Steel 100 Seconds" in zwei Schritten:
(1) Erhitzung auf 1040-1150°C;
(2) Rasches Abkühlen auf einen schwarzen Zustand (ca. 400°C) innerhalb von zwei Minuten.
Das auf diese Weise behandelte Material weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Daher ist die Durchführung einer Spannungsarmglühung nur bei Hastelloy C-276 unwirksam. Alle Verunreinigungen, die während des Wärmebehandlungsprozesses Kohlenstoffelemente bilden können, wie z. B. Ölflecken auf der Oberfläche der Legierung, müssen vor der Wärmebehandlung entfernt werden.
Beim Schweißen oder bei der Wärmebehandlung von Hastelloy C-276-Legierungen können sich auf der Oberfläche der Legierung Oxide bilden, die eine Verringerung des Cr-Gehalts verursachen und die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen.
Daher muss die Oberfläche gereinigt werden. Dazu können Drahtbürsten oder Schleifscheiben aus rostfreiem Stahl verwendet werden. Anschließend wird die Oberfläche in eine gemischte Lösung aus Salpetersäure und Flusssäure im entsprechenden Verhältnis zum Beizen getaucht und mit sauberem Wasser abgespült.
Bei den Verarbeitungswerkzeugen sollte es sich um nickellegierungsspezifische Reinigungswerkzeuge handeln. Diese Werkzeuge sollten separat gelagert und deutlich gekennzeichnet werden, um Verwechslungen mit anderen Werkzeugen zu vermeiden.
Vermeiden Sie den Kontakt zwischen dem Werkstück und Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, um eine Versprödung durch Kohlenstoff- oder Schwefelerhöhung bei der Umformung instabiler Metalle zu verhindern. Die Verwendung von Temperaturmesskreide, Tinte und Fett sollte während des Herstellungsprozesses eingeschränkt werden.
Die für das Schleifen des Werkstücks verwendete Schleifscheibe sollte keine Eisenionen enthalten, und der Klebstoff sollte kein organisches Harz sein.
Für die Kompression SchweißnähteFür die Positionierung der Vorschweißgeräte sollte das gleiche Verfahren wie das amtlich geprüfte Schweißverfahren verwendet werden, und die Positionierungsschweißung sollte schließlich in die endgültige Schweißnaht übergehen. Das gewaltsame Zusammenfügen von Schweißteilen darf nicht zu einer lokalen Verfestigung der Schweißteile führen.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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