本文關鍵詞： Arcing-wire GTAW 堆焊 金屬過渡 組織結構 腐蝕　出處：《佳木斯大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：高爐煤氣是工業(yè)煉鐵中重要的二次能源,因其產(chǎn)出量較大并且含有很高的熱值,因此將這種可燃性的能源作為可利用能源使用,可是由于剛出爐的高爐煤氣含塵量大,必須經(jīng)過除塵之后才能使用。傳統(tǒng)的濕法除塵技術雖然已經(jīng)成熟,但需要用大量的水沖、產(chǎn)生大量污水、耗能大以及設備占地大等無法解決的重大問題。為解決這一問題,干法除塵技術的出現(xiàn)解決了濕法除塵技術的上述問題,然而干法除塵技術不能脫除高爐煤氣中的酸性腐蝕氣體,給運輸?shù)墓艿缼砹司薮蟮母g問題,成為干法除塵技術普遍推廣應用的主要制約因素。利用堆焊工藝在管道內(nèi)壁表面堆焊耐腐蝕金屬,是解決高爐煤氣管道腐蝕的一種有效手段。為了最有效的發(fā)揮堆焊層的作用,希望能夠采取降低堆焊層稀釋率的焊接方法進行施焊。因此,提出了耦合電弧熱絲無極惰性氣體保護焊(Arcing-wire GTAW)方法,期待解決上述問題。該方法使用兩個電源,一個電源的正負電極分別與母材和鎢極焊槍相連,形成主電弧即焊接電弧;另一個焊接電源的正負電極分別與熔化極焊槍和鎢極焊槍相連,形成側電弧即預熱電弧。在堆焊過程中,該方法能夠分離對于母材和焊絲的熱輸入,因此堆焊層稀釋率可以得到很好的控制。利用Inconel625合金焊絲,采用高速攝像技術對Arcing-wire GTAW的熔滴過度行為進行了觀察,并對預熱效能進行分析;對堆焊后焊縫宏觀形貌和顯微組織進行研究;計算了不同焊接工藝規(guī)范對稀釋率以及稀釋率對焊縫成分的影響;利用失重法對不同稀釋率下堆焊層耐蝕性進行研究。結果表明,Arcing-wire GTAW堆焊時,焊接工藝規(guī)范影響金屬過渡形式。送絲速度適中時,熔滴過渡平穩(wěn);送絲速度較小時,呈大滴過渡;送絲速度較大時,呈無熔滴過渡。增加焊接電流和預熱電流,金屬過渡形式會向熔滴過渡形式轉變。降低側弧電壓,焊絲端頭的金屬不能夠完全熔化,只有一部分金屬產(chǎn)生熔滴過渡。增加焊絲伸出長度,熔滴過渡頻率有所降低。采用電弧加熱焊絲,加熱效能要比傳統(tǒng)熱絲GTAW有所提高;熔滴過渡形式雖然沒有無熔滴過渡形式加熱效能高,但卻保證了分離焊絲和母材熱輸入的能力。通過Arcing-wire GTAW方法在20G表面采用Inconel625焊絲進行了堆焊工藝試驗。接頭結合良好,沒有產(chǎn)生分離現(xiàn)象,無氣孔、夾渣及裂紋等表面宏觀缺陷。增加電流,熔深加深,堆寬和堆高也增加;增加電流,熔深變淺,當達到150A時堆焊層金屬明顯鋪展開;增加焊接速度,堆焊層寬度和高度均有所降低。顯微硬度具有一定的變化趨勢,其中熱影響區(qū)硬度母材硬度堆焊層硬度,最高硬度值可達到230HV。堆焊層為柱狀樹枝晶,無裂紋、氣孔等缺陷;堆焊層與基體界面熔合良好,沒有產(chǎn)生分離現(xiàn)象;堆焊層中個合金元素分布均勻且隨著堆焊稀釋率的增加堆焊層中Cr、Ni、Nb、Mo元素含量不斷降低,相反,Fe元素的含量不斷增加;該焊接工藝可以有效地降低堆焊稀釋率并且最低可以控制在7%以下,抑制了元素偏析現(xiàn)象。選擇鎳基合金標準腐蝕試驗條件,50℃的10%FeCl3腐蝕溶液,對稀釋率分別為12.9%、10.6%、7.4%的試樣及基體20G進行7天的腐蝕試驗。稀釋率較低的Inconel625堆焊層耐點蝕和抗氯離子腐蝕能力優(yōu)于高稀釋率的堆焊層,降低其腐蝕速率,三組試樣的腐蝕速率比值接近于3:1.5:1。因此,利用Arcing-wire GTAW進行焊接能夠降低堆焊層稀釋率,改善堆焊層成分,從而降低堆焊層腐蝕速率。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：佳木斯大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG455

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本文編號：1480792