ハステロイ C-276 の溶接：9つの重要な注意事項

ハステロイC-276とは？

ハステロイC-276（UNS N10276またはC276）は、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステンの合金で、過酷な環境下での優れた耐食性で知られています。この汎用性の高い超合金は、酸化性及び還元性の幅広い媒体に耐えるように設計されており、化学処理産業やそれ以外の分野でも不可欠な材料となっています。

この合金の優れた耐食性は、約57%のニッケル、約16%のクロム、約16%のモリブデン、約4%のタングステン、および少量のその他の元素という、注意深くバランスの取れた組成に由来する。このユニークな配合により、安定した自己修復性の不動態皮膜が形成され、特に塩化物を多く含む環境において、局所的な腐食に対して比類のない保護を提供します。高いモリブデンとクロムの含有量は、孔食や隙間腐食に対する優れた耐性を与え、タングステンは強度と還元性酸に対する耐性を高めます。

ハステロイC-276は、湿った塩素ガス、次亜塩素酸塩、二酸化塩素水溶液に対して優れた耐性を示します。また、ハステロイC-276は、高温下でも、塩化第二鉄や塩化第二銅を含む高濃度の塩化物塩溶液に対して優れた耐性を示します。

ハステロイC-276の主な用途は以下の通り：

1. 汚染防止システム：煙突ライナー、パイプ、ダンパー、スクラバー、煙突ガス再加熱器、ファン、排煙脱硫装置のハウジング。
2. 化学処理：熱交換器、反応容器、蒸発器、腐食性媒体を扱う配管システム。
3. 石油・ガス産業：硫化水素を含む環境に曝されるサワーガス井戸や海上プラットフォームの部品。
4. パルプと紙の製造：塩素系漂白剤に耐性のある装置。
5. 廃棄物処理施設攻撃的な廃棄物の流れを取り扱うための容器および配管。
6. 製薬、食品加工高純度と耐食性が重要な反応器、貯蔵タンク、移送ライン。
7. 海洋用途：海水や塩化物を多く含む環境にさらされる部品。
8. 原子力発電所：応力腐食割れに強いため、原子炉システムの重要部品。

ハステロイC-276の卓越した特性は、過酷な腐食環境における長期信頼性のための費用対効果の高いソリューションとなり、多くの場合、寿命とメンテナンス要件の低減という点で、他の高性能合金やエキゾチック材料よりも優れています。

ハステロイC-276溶接上の注意事項

ハステロイC-276合金を溶接する際に留意すべき主な点は以下の9点である：

1.溶接の準備と洗浄

ハステロイ合金の表面は、不純物や酸化物を含んでい る可能性が高いので、溶接前に溶接部を清浄にする 必要がある。手作業による清掃は、アングル・グラインダーを使って、金属の光沢が見えるまで清掃することができる。

不純物が混入しないよう、クリーニング幅は少なくとも100mm以上とすることをお勧めします。 溶接部.

2.溶接方法：

溶接には直流プラス接続が一般的である。直流プラス接続を使用する場合、タングステン電極の温度が低く、許容電流が大きく、タングステン電極の損失が小さい。

タングステン電極の端は30°に研磨され、頭部はわずかに平らに研磨されている。

3.ガスシールド：

タングステン・イナート・ガス溶接（GTAW）、金属イナ ート・ガス溶接（GMAW）、サブマージ・アーク 溶接など、溶接部および熱影響部の耐食性劣化を 最小限に抑える対策が必要である。 溶接方法 溶接部および熱影響部の耐食性劣化を最小限に抑えることができる。

特殊鋼100秒 "は、アルゴンガスの保護効果が大きいことを示唆している。 溶接品質そのため、溶接部および熱影響部の耐食性劣化が最小限に抑えられている。

4.実習：

溝を溶接する場合は機械加工が望ましく、加工面の形状、サイズ、粗さがパターン要件に適合するようにするためには、冷間加工が望ましい。 溶接工程 スペック

溶接前の開先機械加工は加工硬化を引き起こすため、溶接前に開先を研磨する必要がある。溶接前の 溶接溝 層間剥離、折れ、ひび割れ、破れなどの欠陥があってはならない。

溶接開先とその両側50mm幅の金属表面を研磨し、酸化色を除去する。エタノール、アセトン、プロパノールなどの溶剤を使用して、グリース、水、チョーク・マークなどの汚染物質を洗浄する。

溶剤ブラシは、洗浄時に毛羽立たない皮革製かセルロース製のスポンジを使用する。特殊鋼100秒 "では、不必要な 溶接材料 また、作業者の衣服や靴に付着した有害物質がワークピースに接触しないようにし、ワークピースの汚染を避ける。

5.溶接材料の選択：

ERNiCrMo-4溶接ワイヤおよびENiCrMo-4溶接ワイヤの使用を推奨。 溶接棒.この溶接ワイヤは優れた耐食性と加工性能を持つ。化学組成は母材に類似しており、母材より高いマンガンを含む。

溶接の際、耐クラック性を向上させ、気孔率を抑制することができる。超低炭素のため、次のような問題から保護される。 粒界腐食.

溶接材料 テーブル

6.予熱とインターパス温度

ハステロイ合金を室温で溶接する場合、気温が氷点下であ るか、水分が蓄積していない限り、予熱は通常必要 ない。予熱が必要な場合、温度は30～40℃までしか上 げない。

溶接中、溶接金属が高温（375-875℃）に長時間曝されると、シグマ相と呼ばれるFe-Cr金属化合物が形成される。シグマ相は非常に硬く脆く、粒界に分布するため、溶接金属の衝撃靭性の低下と脆化を引き起こす。

多層溶接を使用する場合、375～875℃の温度に 長時間さらされることによるシグマ相の形成を防ぐ ため、パス間温度を90℃未満に保つ必要がある。

7.溶接に関する注意事項

削減する 溶接熱 インプットには、可能な限り小さな溶接 電流と迅速な溶接方法を使用すること。さらに、ハステロイ合金はアーク開始時に割れる 傾向があるため、アーク・クレーターを完全に埋め なければならない。

アークを再開する前に、前のアーク・クレーターを研 磨し、その後の溶接を続行する前に柔らかい毛のブラシで 清掃する必要がある。これら2つの処理方法によって、アーク・クレーター の発生を抑えることができる。 ヒートクラック.

溶接継手は、溶接シームの粒界腐食、融合線近傍の「ナイフ腐食」、熱影響部の鋭敏化温度の粒界腐食などの粒界腐食を起こしやすい。

8.溶接後の熱処理

しかし、非常に過酷な環境では、C-276材料と溶接部品は、最高の耐食性を達成するために溶液熱処理が必要です。

ハステロイC-276合金素材の固溶化熱処理は、「特殊鋼100秒」によると2つの工程がある：

(1) 1040～1150℃で加熱；

(2) 2分以内に黒色状態（400℃前後）まで急冷する。

このように処理された材料は耐食性に優れている。従って、ハステロイC-276合金だけに応力除去熱処理を施しても効果がない。熱処理前に、合金表面の油汚れなど、熱処理中に炭素元素を生成する可能性のある汚れは、すべて洗浄しなければならない。

ハステロイC-276合金の溶接または熱処理中に、合金表面に酸化物が生成し、Cr含有量の低下を引き起こし、耐食性に影響を及ぼすことがある。

そのため、表面を洗浄する必要がある。ステンレス・スチール製のワイヤー・ブラシか砥石を使用し、その後、酸洗いに適した割合の硝酸とフッ化水素酸の混合溶液に浸し、最後にきれいな水で洗い流す。

9.溶接工具に関する注意事項

処理工具は、ニッケル合金専用の洗浄工具を使用する。これらの工具は別々に保管し、他の工具と混同しないよう明確に表示すべきである。

不安定な金属を成形する際、炭素や硫黄の増加による脆化を防ぐため、被加工材と低融点金属との接触を避ける。製造工程では、温度測定用チョーク、インク、グリスの使用を制限する。

ワークの研削に使用する砥石は鉄イオンを含まないものでなければならず、接着剤は有機樹脂であってはならない。

圧縮用 溶接継手溶接前機器の位置決めには、公的に認定された 溶接プロセスと同じプロセスを使用し、位置決め 溶接は最終的に永久溶接部に溶け込まなければな らない。溶接部品を強制的に組み立てることは、溶接部品の局部硬化の原因となるため許されない。