对铁镍基合金n08810的焊接和热处理 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.comi忘，in铁镍基合金N08810的焊接和热处理n皿趔@龇@砒@Ⅱ@◎丑◎◎⑩文／沈阳东方钛业股份有限公司刘爱民郑艳程侠牛向东邢卓摘要：铁镍基合金N08810主要用于高温设备的制造。焊接时容易产生热裂纹和气孔，设备在550～750℃温度范围内运行时会因应力驰豫开裂而失效。做好焊前处理和控制焊接热输入，做好焊后稳定化热处理是解决此问题的关键。本文介绍7800系列合金的材料特点、焊接工艺、稳定化热处理等内容。关键词：铁镍基合金N08810(800H)；焊接；应力驰豫开裂(

2、SRC)：稳定化热处理1引言2013年9月，为某化工技术研究院合成气完全甲烷化项目制造1台反应器，是第二类压力容器，设计材料是UNSN08810，筒体壁厚30ram，直径DN40Omm，总高约2400ram，如图1所示。介质是原料气，设计温度700~C，设计压力3．85MPa,温度和压力都比较高。2材料介绍Incoloy800系列合金是美国spialMetals公司发明的，现已包括800、800H、800瑚三种合金，均已纳入ASME规范。每一种都是对前一种的优化，是长期对高温强度、氧化与渗碳抗力和其它

3、高温腐蚀的监控号陛能优化的结果，这些合金满足了高温应用对蠕变和开裂性能的需要。三种合金的牌号、主要化学成分、力学性能和应用特点列于表1。表中列出了德国111ysserlKmpp公司的三种合金牌号。2．1N08800合金图1一级甲烷化反应器简图作者简介：刘爱民(】964一)，男，工程师，从事压力容器制造技术丁作。J一52现代焊接2014年第6期总第138期学兔兔www.xuetutu.comi意mn．N08800合金是一种含碳、铝、钛、硅、锰表1三种合金主要性能”对比表ASMEUNSN08800N088

4、10N08811以及限量(+Ti)的固溶态高强度奥氏体镍一铁SMClncolov800800H80oHT一铬合金，广泛应用于要求耐蚀、耐热、高强度，ThyssenKruppNicrofer3220(800)322OH(800H)3220HP(800HPNi30．0-35．030．O～35．O30．0～35．O并在高达816~C服役依然稳定的设备的制造。Cr19．0～23．019．0～23．019．O～23．0由于其镍含量较高，N08800合金在很多水溶性化学Fe39．5(rain)39．5(rain)

5、39．5(rain)成分C0．10(max)0．O5～O．1OO．06～0．10介质中耐均匀腐蚀和应力腐蚀开裂。在较高温(％)AlO．15～0．6OO．15-0．6OO．25～O．60度下合金能提供耐氧化、渗碳和硫化抗力，并TiO．15～O．600．15-0．600．25-0．60Al+．rj0．30-1．200．30-1．200．85-1．2O具有一定的抗蠕变断裂强度。N08800合金用于力学抗拉强度R(MPa)520450450各种涉及腐蚀和高温的环境。性能屈服强度R(MPa)205170170对

6、于要求具有更高的抗蠕变断裂强度的应用，延伸率A(％)303030ASTM晶粒度无要求5级或更粗5级或更粗尤其在温度高于816℃时应使用08810或N088l1应用温度范围(℃1≤600600-950700-1oo0合金。韧性特点好好下降合金中的铬同时提供了耐水溶性介质腐蚀材料特性耐热、耐腐蚀抗氧化碳化氮化，抗蠕变开裂和耐热能力；铁提供了合金内的氧化抗力；镍保持了合金延展性和奥氏体结构，使合金可以Ti和Al在合金中起着重要作用。Ti在奥氏体进行成形和焊接。不锈钢中能防止产生晶间腐蚀。在N08810合金8

7、00系列合金是奥氏体固溶合金，氮化钛、中，当Ti：C=3时，抗蠕变强度最高。铝提高合碳化钛和碳化铬通常出现在微观结构中。碳化金的高温抗氧化能力。当铝和铬配合并使用时，铬在温度为540～1095℃时会从合金中析出。因此，其抗氧化温度有更大的提高。800系列合金与其它奥氏体不锈钢相似，暴露在在技术协议中要求s含量≤0．010％，Si含量电解质腐蚀环境中，在540～760~C温度范围时会≤1．00％，(Al+Ti)含量≤0．7％；焊缝和母材的表现出品问腐蚀敏感性。因此，在加热或冷却晶粒度均不低于5级或更粗。

8、过程中合金应快速通过此温度区间。N0881Of．金具有耐腐蚀性好，耐还原、氧2．2N08810合金化、氮化介质腐蚀以及耐氧化还原交替变化介除了碳含量外，N08810合金的化学成分与质腐蚀，抗高温氧化，高温渗碳，热强度高等NO8800N同，所不同之处是N0SS10~金经过特殊特性，长期高温应用中具有很高的冶金稳定性。的同溶处理，使平均晶粒尺寸≥64txm(ASTM因此，被广泛应用于加热管、炉管等耐热元件No．5或更粗大)，使其在600~C以上的抗蠕变断和石