專利名稱：合金制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬制造工藝，特別是涉及一種合金的制造工藝。
背景技術(shù)：
HC-2000合金是美國Haynes公司作為拓展材料的應(yīng)用范圍而開發(fā)的一種優(yōu)化合金，具有強度高、延性好、硬度高和易加工硬化的特性。更重要的是和以前優(yōu)化的Ni-Cr-Mo合金僅能單一抵抗氧化性介質(zhì)諸如鐵離子、銅離子和溶解氧等介質(zhì)的腐蝕，或者還原性酸諸如稀鹽酸、硫酸不同的是，C-2000合金對兩種環(huán)境均有杰出抗腐蝕能力。鉬和銅(分別在16%和1. 6%水平上)的聯(lián)合作用使合金具有出色的抗還原性介質(zhì)腐蝕的能力，同時高的鉻含量(23% )保證了對氧化性介質(zhì)腐蝕的抵抗能力。而且，它還具有良好的抗點蝕和縫隙腐蝕的能力。HASTELLOYC-2000合金擴大了 Ni-Cr-Mo合金在各種腐蝕環(huán)境下的使用范圍，自從它于1995年末進入市場，就不斷地得到市場巨大的肯定。它的優(yōu)異性能造成了化工工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中的突破。但HC-2000未作為壓力容器用材作設(shè)備設(shè)計和制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理、生產(chǎn)安全可靠的壓力容器用材
的合金的制造工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案為對接焊縫、角焊縫全焊透，坡口角度要比鋼的角度大，鈍邊要小，根部間隙，管板與換熱管的連接，采用脹焊結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
HC-2000殼體介質(zhì)為極度危害的甲烷、HC1、光氣，要求對接焊縫、 角焊縫全焊透。通過焊接工藝評定可知HC-2000焊接熔池液態(tài)金屬流動 性差(與碳鋼或者不銹鋼相比)，熔深較淺，增大焊接電流也不能改進熔 池液態(tài)金屬流動性，反而起有害作用。為了保證全焊透和防止坡口邊緣 未熔合，坡口角度、鈍邊、根部間隙不能完全按照鋼制容器設(shè)計。坡口 角度要比鋼的角度大，鈍邊要小，根部間隙比鋼大。管板與換熱管的連 接，采用脹焊結(jié)構(gòu)。由于目前國內(nèi)尚無鎳及鎳合金制壓力容器標準，考 慮到HC-2000合金屈強比較小，延伸率和斷面收縮率較高，所以， HC-2000合金管在拉應(yīng)力作用下允許接受較大的變形量;但其強度和硬 度值(HRB-100)都較高，根據(jù)進口英寸管外徑、壁厚公差，HC-2000合 金管板孔徑和允許偏差參照不銹鋼管的進行設(shè)計。
管板孔為三角形布管，美國進口的換熱管標準管外徑較國標的換熱 管管外徑大，例如25mm的標準管，美國為25.4mm。因此就要考慮最 小管間距的選取。查閱了美國TEMA標準，按其規(guī)定，管子間距最小 為管外徑的1.25倍。1英寸管子最小管間距為1-1/4"，管孔公稱直徑 為1. 012"，允許公差為0. 004"，對照國標在此范圍之內(nèi)，因此最小 管間距可按GB選取。
HC-2000合金管最小彎曲半徑不能照搬鋼制壓力容器規(guī)定，即不小 于2倍的換熱管外徑。因其硬度、彈性模量較高，如果彎曲半徑較小， 易產(chǎn)生皺折、橢圓。HC-2000合金管最小冷彎彎曲半徑以不小于3倍的換熱管內(nèi)徑為宜。最好為5倍的換熱管內(nèi)徑。
HC-2000在室溫時無磁性，不做磁粉檢測。即使某些鎳基合金有磁 性， 一般也不作磁粉檢驗，因為做磁粉時Fe203易殘留于焊縫區(qū)，對于 焊縫返修不利且易造成鐵離子污染。故對該設(shè)備焊縫要求做RT、 PT檢 測，參照JB4730標準I級合格。
HC-2000材料是以鉻和鉬為主要合金元素的鎳基合金，當它在含有 鹽酸介質(zhì)條件下工作，有產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向，應(yīng)對其進行晶間腐蝕敏 感性試驗。HC-2000板材、管材及焊接接頭可參照ASTMG28A進行腐 蝕試驗。
HC-2000合金材料板材切割采用氬氣保護等離子切割。機加工的刀 具可采用高速鋼刀具，刀具為45°的負前傾角，0. 8 mm的刀尖圓弧 半徑，3. 5 4mm的切削深度，0. 8 1 mm的進給速度，在加工中避免 停頓，換刀，同時用冷卻水快速冷卻，以免產(chǎn)生冷作硬化。
HC-2000合金含鉬量很高，它的變形抗力和回彈較大， 一旦冷作硬 化，就不能巻下去，如繼續(xù)，冷作硬化加重，有裂紋產(chǎn)生，必須進行固 溶處理(l 149'C進行完全的固溶退火然后水淬。)和酸洗后再繼續(xù)成形， 成形時必須防鐵離子和油污染。
焊接材料為美國Haynes Internationa, 1 Inc.公司生產(chǎn)的HC-2000焊 絲，這種商業(yè)牌號的焊絲符合美國AWSA5. 14標準，相當于ERNiCr-13， 國內(nèi)無與之匹配的焊絲標準。本次制作過程主要采用手工填絲鎢極氬弧 焊，手工電弧焊僅用于異種鋼(HC-2000與16MnR)。連接區(qū)域的清潔、 準備工作對焊接抗腐蝕鎳基合金來說是非常重要的。坡口要用粗沙打出25mm區(qū)域的光亮金屬。焊件和焊絲在焊接之前必須徹底清潔。以避免 熱裂紋和氣孔的產(chǎn)生。(2)在施焊中，應(yīng)嚴格控制焊接線能量，采用小電 流，高的焊接速度，防止熔池過熱，造成晶粒粗大。對于HC-2000合金， 線能量不應(yīng)超過15kJ/cm，層間溫度不超過93'C。適當調(diào)整焊接參數(shù)， 焊槍做小擺動，使焊縫中間始終成高點，讓焊劑不向兩邊流動，形成凸 起端面焊道減少拘束度，避免產(chǎn)生中間裂紋。這一點與焊接不銹鋼、低 合金鋼經(jīng)常出現(xiàn)的凹斷面焊道不同。
HC-2000哈氏合金容器的設(shè)計制造合理的選擇焊接坡口，焊接材料; 增加必要的檢驗要求。制定嚴格的工藝，減少冷作硬化和消除冷作硬化 的不良影響。制造中各個工序嚴格控制防止鐵離子、硫、硫化物、磷等 污染。焊接時，層間溫度要控制在93"C以下，不能過熱。形成凸起端面 焊道減少拘束度。在進行根部焊道焊接時要用100%氬氣背面保護。按 以上結(jié)構(gòu)和工藝制造的設(shè)備各項性能指標滿足要求，投用后運行狀態(tài)良 好，證明所述具用一定的實用性。
權(quán)利要求
1、一種合金制造工藝，其特征在于焊縫對接焊接，角焊縫全焊透。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合金制造工藝，其特征在于坡口角度要比鋼的角度大，鈍邊要小，根部間隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的』種合金制造工藝，其特征在于管板與換熱管的連接，采用脹焊結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合金制造工藝，對接焊縫、角焊縫全焊透，坡口角度要比鋼的角度大，鈍邊要小，根部間隙，管板與換熱管的連接，采用脹焊結(jié)構(gòu)，使合金具有出色的抗還原性介質(zhì)腐蝕的能力。
文檔編號B23K33/00GK101683705SQ20081015680
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者杜小青 申請人:杜小青