Heb je je ooit afgevraagd waarom bepaalde materialen bestand zijn tegen de zwaarste omstandigheden? Maak kennis met Hastelloy C-276, een wonder in de wereld van corrosiebestendige legeringen. In dit artikel worden de unieke eigenschappen, toepassingen en essentiële voorzorgsmaatregelen bij het lassen besproken. Bereid je voor op het ontdekken van de geheimen achter dit technische wonder en leer hoe het de zwaarste uitdagingen aankan.
Hastelloy C-276, aangeduid als UNS N10276 of C276, is een toonaangevende nikkel-chroom-molybdeen-wolfraamlegering die bekend staat om zijn uitzonderlijke corrosiebestendigheid in agressieve omgevingen. Deze veelzijdige superlegering is ontworpen om een breed spectrum van oxiderende en reducerende media te weerstaan, waardoor het onmisbaar is in de chemische verwerkingsindustrie en daarbuiten.
De superieure corrosieweerstand van de legering komt voort uit de zorgvuldig uitgebalanceerde samenstelling: ongeveer 57% nikkel, 16% chroom, 16% molybdeen, 4% wolfraam en kleine hoeveelheden andere elementen. Deze unieke formulering creëert een stabiele, zelfherstellende passieve film die ongeëvenaarde bescherming biedt tegen plaatselijke corrosie, vooral in chloriderijke omgevingen. Het hoge molybdeen- en chroomgehalte zorgt voor een uitstekende weerstand tegen put- en spleetcorrosie, terwijl wolfraam de sterkte en weerstand tegen reducerende zuren verhoogt.
Hastelloy C-276 onderscheidt zich doordat het bestand is tegen natte chloorgas-, hypochloriet- en chloordioxideoplossingen - omgevingen die de meeste andere materialen snel aantasten. Het vertoont ook opmerkelijke bestendigheid tegen sterk geconcentreerde chloridezoutoplossingen, waaronder ijzer- en koperchloride, zelfs bij hoge temperaturen.
De belangrijkste toepassingen van Hastelloy C-276 zijn onder andere:
De uitzonderlijke eigenschappen van Hastelloy C-276 maken het een kosteneffectieve oplossing voor langdurige betrouwbaarheid in zeer corrosieve omgevingen, vaak beter dan andere hoogwaardige legeringen en exotische materialen in termen van levensduur en minder onderhoud.
Er zijn 9 belangrijke overwegingen om in gedachten te houden bij het lassen van de legering Hastelloy C-276, die als volgt kunnen worden samengevat:
Omdat het oppervlak van de Hastelloy-legering waarschijnlijk onzuiverheden en oxiden bevat, moet het lasgebied voor het lassen worden gereinigd. Handmatig reinigen kan worden gedaan met haakse slijpmachines om het gebied schoon te maken tot er metaalglans zichtbaar is.
Het wordt aanbevolen om de reinigingsbreedte minstens 100 mm te laten zijn om ervoor te zorgen dat er geen onzuiverheden in de laszone.
Gelijkstroom positieve aansluiting wordt over het algemeen gebruikt voor lassen. Bij gebruik van DC positieve aansluiting, de wolfraam elektrode temperatuur laag is, de toelaatbare stroom groot is, en het wolfraam elektrode verlies klein is.
Het uiteinde van de wolfraamelektrode is geslepen tot 30° en de kop is lichtjes vlak geslepen.
Er moeten maatregelen worden genomen om de corrosiebestendigheid van de las en de warmte-beïnvloede zone te minimaliseren, zoals wolfraam inertgaslassen (GTAW), metaal inertgaslassen (GMAW), booglassen onder poederdek of andere technieken. lasmethoden die de corrosiebestendigheidsdegradatie van de las en de warmte-beïnvloede zone kan minimaliseren.
Special Steel 100 Seconds" suggereert dat het argongas beschermingseffect significant is: goede beschermende effecten, geconcentreerde hitte, goede laskwaliteitkleine warmte-beïnvloede zone en kleine lasvervorming, waardoor de las en de warmte-beïnvloede zone de minimale corrosiebestendigheidsdegradatie hebben.
Machinale verwerking is de voorkeursmethode voor het lassen van groeven, en koude verwerking verdient de voorkeur om ervoor te zorgen dat de vorm, grootte en ruwheid van het verwerkingsoppervlak voldoen aan de eisen van het patroon of lasproces specificaties.
Mechanische verwerking van de groef vóór het lassen zal werkverharding veroorzaken, dus het is noodzakelijk om de groef te slijpen vóór het lassen. De lasgroef mogen geen gebreken vertonen zoals delaminatie, vouwen, scheuren of scheuren.
Het metalen oppervlak van de lasgroef en de 50 mm breedte aan beide zijden moet worden gepolijst om oxide kleuren te verwijderen. Oplosmiddelen zoals ethanol, aceton of propaan moeten worden gebruikt om verontreinigingen zoals vet, water en krijt te verwijderen.
De oplosborstel moet een leren of cellulose spons zijn die niet afgeeft bij het schoonmaken. Special Steel 100 Seconds" suggereert dat onnodige lasmaterialen en schadelijke stoffen op de kleding en schoenen van werknemers mogen niet in contact komen met het werkstuk om vervuiling van het werkstuk te voorkomen.
Het gebruik van lasdraad ERNK-4 en ENNK-4 wordt aanbevolen. lasstaaf. Deze lasdraad heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en procesprestaties. De chemische samenstelling is vergelijkbaar met het basismetaal en bevat meer mangaan dan het basismetaal.
Bij het lassen kan het de scheurvastheid verbeteren en porositeit onder controle houden. Het superlage koolstofgehalte biedt bescherming tegen interkristallijne corrosie.
Lasmaterialen tabel
Basismateriaal | Amerikaanse lasnorm (AWS) | |
SMAW laselektrode | GTAW lasdraad | |
C276 en C276 | ENiCrMo-4 | ER NiCrMo-4 |
C276 en koolstofstaal of laag gelegeerd staal | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 | ERN-HR-3 ERN-CrMo-4 |
Voorverwarmen is over het algemeen niet nodig bij het lassen van Hastelloy legeringen op kamertemperatuur, tenzij de luchttemperatuur onder het vriespunt ligt of er vochtophoping is. Als voorverwarmen nodig is, mag de temperatuur alleen worden verhoogd tot 30-40°C.
Als het lasmetaal tijdens het lassen langdurig wordt blootgesteld aan hoge temperaturen (375-875°C), vormt het Fe-Cr metaalverbindingen, bekend als de sigmafase. De sigmafase is extreem hard en bros en wordt verdeeld over de korrelgrenzen, waardoor de kerftaaiheid afneemt en het lasmetaal bros wordt.
Bij meerlagig lassen moet de interpasstemperatuur onder 90°C worden gehouden om te voorkomen dat de sigmafase zich vormt door langdurige blootstelling aan temperaturen tussen 375-875°C.
Om laswarmte gebruik de kleinst mogelijke lasstroom en een snelle lasmethode. Bovendien moet, vanwege de neiging van Hastelloy legeringen om te barsten bij het starten van de boog, de boogkrater volledig worden gevuld.
Voordat de boog opnieuw wordt gestart, moet de vorige boogkrater worden geslepen en vervolgens worden schoongemaakt met een zachte borstel voordat er verder wordt gelast. Deze twee behandelingsmethoden kunnen het ontstaan van warmtescheuren.
De lasverbinding is gevoelig voor interkristallijne corrosie, inclusief interkristallijne corrosie van de lasnaad, "mescorrosie" in de buurt van de smeltlijn en interkristallijne corrosie van de sensibilisatietemperatuur in de warmte-beïnvloede zone.
In extreem ruwe omgevingen moeten C-276 materialen en gelaste onderdelen echter een warmtebehandeling ondergaan om de beste corrosiebestendigheid te verkrijgen.
De warmtebehandeling van de Hastelloy C-276 legering bestaat uit twee processen, volgens "Special Steel 100 Seconds":
(1) Verhitting bij 1040-1150°C;
(2) Binnen twee minuten snel afkoelen tot een zwarte toestand (ongeveer 400°C).
Het op deze manier behandelde materiaal heeft een uitstekende corrosiebestendigheid. Daarom is het uitvoeren van een spanningsontlastende warmtebehandeling op alleen een Hastelloy C-276 legering niet effectief. Al het vuil dat tijdens de warmtebehandeling koolstofelementen kan produceren, zoals olievlekken op het oppervlak van de legering, moet voor de warmtebehandeling worden gereinigd.
Tijdens het lassen of de warmtebehandeling van Hastelloy C-276 legeringen kunnen oxiden ontstaan op het oppervlak van de legering, waardoor het Cr-gehalte daalt en de corrosieweerstand wordt aangetast.
Daarom moet het oppervlak worden gereinigd. Er kunnen roestvast stalen staalborstels of slijpschijven worden gebruikt, gevolgd door onderdompeling in een gemengde oplossing van salpeterzuur en fluorwaterstofzuur in de juiste verhouding voor het beitsen, en ten slotte spoelen met schoon water.
Verwerkingsgereedschappen moeten specifieke reinigingsgereedschappen voor nikkellegeringen zijn. Deze gereedschappen moeten apart worden opgeborgen en duidelijk gemarkeerd om verwarring met andere gereedschappen te voorkomen.
Vermijd contact tussen het werkstuk en metalen met een laag smeltpunt om verbrossing door koolstof- of zwaveltoename te voorkomen bij het vormen van onstabiele metalen. Het gebruik van temperatuurmeetkrijt, inkt en vet moet beperkt worden tijdens het fabricageproces.
De slijpschijf die gebruikt wordt voor het slijpen van het werkstuk mag geen ijzerionen bevatten en de lijm mag geen organische hars zijn.
Voor compressie gelaste verbindingenVoor het positioneren van voorlasapparatuur moet hetzelfde proces worden gebruikt als het officieel gekwalificeerde lasproces en de positioneringslas moet uiteindelijk smelten tot de permanente las. Geforceerde montage van lasdelen mag geen plaatselijke verharding van de lasdelen veroorzaken.