發(fā)布時(shí)間：2017-09-26 20:24

  本文關(guān)鍵詞：Hastelloy C-276合金焊接工藝及接頭強(qiáng)韌化研究

  更多相關(guān)文章： Hastelloy C-276 顯微組織 力學(xué)性能 強(qiáng)韌化 耐腐蝕性

【摘要】：Hastelloy C-276合金是哈氏合金中的代表性材料,被認(rèn)為是萬(wàn)能的抗腐蝕鎳-鉻-鉬鍛造合金,廣泛應(yīng)用于耐蝕、耐熱的石油化工、核電等領(lǐng)域。為保證Hastelloy C-276合金焊接接頭質(zhì)量滿足設(shè)備安全要求,本文研究了焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭組織和性能的影響,采用物理模擬方法模擬焊接熱循環(huán)過(guò)程,分析了不同加熱溫度對(duì)接頭組織、性能及耐腐蝕性的影響規(guī)律,從而找到焊接接頭的薄弱區(qū)域,并采用不同的強(qiáng)韌化處理工藝,獲得了改善焊接接頭組織和性能的有效方法。對(duì)不同焊接工藝下Hastelloy C-276合金板材焊接接頭的組織和性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明,焊接線能量對(duì)焊接接頭力學(xué)性能及顯微組織影響有顯著影響。焊接電流值在85-95A之間,隨著焊接線能量的增加,晶粒尺寸增大,焊縫成分偏析傾向增強(qiáng)。焊接接頭與母材相比其綜合性能顯著下降,拉伸斷裂發(fā)生在焊接熱影響區(qū),熱影響區(qū)是焊接接頭性能薄弱區(qū)域。通過(guò)將Hastelloy C-276合金加熱至不同的溫度后進(jìn)行空冷或噴水冷,物理模擬焊接熱影響區(qū)中不同區(qū)域的熱循環(huán)過(guò)程,獲得了空冷和噴水冷條件下不同加熱峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金組織及性能影響的規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:在空冷條件下,低溫段組織形態(tài)變化不大,高溫段為單相奧氏體組織;抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨物理模擬峰值溫度升高而下降,在900℃時(shí)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度出現(xiàn)775.82MPa、402.94MPa最低值。塑性和硬度與母材相比沒(méi)有大的變化,拉伸斷口均為韌性斷口;物理模擬峰值溫度為1050℃時(shí)耐腐蝕性最差。在噴水冷條件下,組織晶粒隨溫度的升高而嚴(yán)重長(zhǎng)大;屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高于空冷條件下的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,延伸率和斷面收縮率整體上均高于母材,但在物理模擬峰值溫度900℃時(shí),塑性表現(xiàn)最差。硬度與母材相比增大且在為1050℃時(shí)出現(xiàn)最大值425HV。拉伸斷口的韌窩較小較淺;經(jīng)歷相同物理模擬峰值溫度其耐腐蝕性高于空冷條件的耐腐蝕性。為找到改善焊接接頭組織和性能的有效方法,對(duì)試樣加熱至不同峰值溫度后分別采用噴水冷卻、液氮深冷和表面旋壓三種不同的強(qiáng)韌化處理方法,通過(guò)性能檢測(cè)、金相組織分析、斷口形貌分析及耐腐蝕性分析研究不同的強(qiáng)韌化處理工藝對(duì)焊接接頭性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)噴水冷和液氮深冷處理后,材料的抗拉強(qiáng)度均有提高。當(dāng)加熱溫度為1050℃時(shí),噴水冷后材料塑性下降最大。當(dāng)加熱峰值溫度高于900℃,液氮深冷處理后材料塑性提升明顯,而在較低的加熱峰值溫度時(shí),材料塑性沒(méi)有提升;經(jīng)表面旋壓處理后材料抗拉強(qiáng)度提高了100-210MPa,而材料仍維持良好塑性。三種強(qiáng)韌化工藝都會(huì)使材料的耐腐蝕性提高,其中表面旋壓后的材料耐腐蝕性提高得最大。通過(guò)力學(xué)性能和耐腐蝕性分析可以得出,表面旋壓處理是這三種強(qiáng)韌化處理工藝中的最佳方法。本文為Hastelloy C-276合金在工程實(shí)踐應(yīng)用中,提出了合理的焊接工藝參數(shù),指明了焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié),找到了改善Hastelloy C-276合金焊接接頭有效的強(qiáng)韌化處理工藝,對(duì)保證設(shè)備安全有非�，F(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：Hastelloy C-276 顯微組織 力學(xué)性能 強(qiáng)韌化 耐腐蝕性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及意義10
• 1.2 哈氏合金的發(fā)展及應(yīng)用10-11
• 1.3 哈氏合金焊接方法11-13
• 1.4 Hastelloy C-276合金焊接接頭的強(qiáng)韌化處理13-16
• 1.5 Hastelloy C-276合金的焊接性能問(wèn)題16-17
• 1.6 課題主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 試驗(yàn)材料和方案18-27
• 2.1 試驗(yàn)材料18-19
• 2.1.1 Hastelloy C-276合金成分及力學(xué)性能18-19
• 2.1.2 Hastelloy C-276合金母材微觀組織19
• 2.2 研究方案19-22
• 2.2.1 Hastelloy C-276合金焊接工藝研究19-20
• 2.2.2 Hastelloy C-276合金物理模擬試驗(yàn)20
• 2.2.3 Hastelloy C-276合金接頭強(qiáng)韌化處理研究20-22
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)備與方法22-27
• 2.3.1 試驗(yàn)設(shè)備22-24
• 2.3.2 試驗(yàn)方法24-27
• 第3章 Hastelloy C-276合金焊接工藝及接頭組織性能分析27-36
• 3.1 焊接工藝參數(shù)制定27-29
• 3.2 焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭成形質(zhì)量的影響29-30
• 3.3 焊接工藝參數(shù)對(duì)接頭顯微組織影響30-33
• 3.4 接頭性能分析33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第4章 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金性能的影響36-48
• 4.1 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金組織的影響36-38
• 4.2 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金強(qiáng)度的影響38-41
• 4.3 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金硬度的影響41-42
• 4.4 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金拉伸斷口的影響42-44
• 4.5 物理模擬峰值溫度對(duì)Hastelloy C-276合金耐蝕性的影響44-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第5章 強(qiáng)韌化工藝及組織性能分析48-63
• 5.1 強(qiáng)韌化處理工藝48-50
• 5.1.1 噴水冷工藝48-49
• 5.1.2 深冷處理工藝49-50
• 5.1.3 表面旋壓工藝50
• 5.2 強(qiáng)韌化試樣組織分析50-53
• 5.3 強(qiáng)韌化試樣性能分析53-60
• 5.3.1 強(qiáng)韌化試樣強(qiáng)度分析54-57
• 5.3.2 強(qiáng)韌化試樣斷口形貌分析57-59
• 5.3.3 強(qiáng)韌化試樣硬度分析59-60
• 5.4 強(qiáng)韌化試樣耐腐蝕性分析60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：925548