Έρευνα για τη διαδικασία συγκόλλησης του βιομηχανικού καθαρού νικελίου (Nickel 200)

Νικέλιο 200 has excellent corrosion resistance in certain media, it is the best material for heat-resistant concentrated alkali solutions. It is also very resistant to neutral slightly acidic solutions and organic solvents. It has high strength and plasticity, especially in a cold and hot state, it has good processing performance. Therefore, pure nickel is often used in acid-base devices in the petrochemical industry to achieve anti-corrosion effects.

Η καθαρότητα του βιομηχανικού καθαρού νικελίου είναι γενικά πάνω από 99 τοις εκατό, το κλάσμα μάζας των περιοδικών δεν υπερβαίνει το 1 τοις εκατό. Η κύρια δομή είναι ωστενίτης, με-κεντρικό κυβικό πλέγμα ωστενίτη, που είναι κοντά στον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα. Η σχετική πυκνότητα είναι κοντά σε αυτή του χαλκού, που είναι 8,9 g/ml.

Το σημείο τήξης του νικελίου είναι χαμηλότερο από αυτό του τιτανίου και του χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, η θερμική αγωγιμότητα είναι χαμηλότερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα και η ηλεκτρική ειδική αντίσταση είναι υψηλότερη. Οι συγκολλήσεις καθαρού Ni δεν υφίστανται μετασχηματισμό φάσης κατά τη στερεοποίηση και συχνά σχηματίζουν χονδροειδείς δενδριτικούς κρυστάλλους ωστενίτη. Οι προσμίξεις χαμηλού σημείου τήξης S, P, Pb και άλλα στοιχεία σχηματίζουν ένα χαμηλό σημείο τήξης ευτηκτική στο όριο των κόκκων, με αποτέλεσμα τη θερμική ρωγμή. Το καθαρό ni έχει μικρό εύρος θερμοκρασίας στερεάς-υγρής φάσης και χαμηλή ρευστότητα. Είναι εύκολο να διαλυθούν H2, O2, CO2 και άλλα αέρια σε υγρή κατάσταση. Όταν αυτά τα αέρια δεν διαφύγουν εγκαίρως, θα σχηματιστούν πόροι.

Επιπλέον, λόγω της υψηλής ειδικής αντίστασης και της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, είναι εύκολο να υπερθερμανθεί κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, με αποτέλεσμα την ταχεία ανάπτυξη των κόκκων συγκόλλησης, γεγονός που επηρεάζει σοβαρά τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση των συγκολλημένων αρμών.

Welding procedure qualification is carried out in accordance with JB/T4756-2006 "Nickel and Nickel Alloy Pressure Vessels" and JB/T4745-2002 "Titanium Welding Vessels" Appendix B.

2.1 Αναλώσιμα συγκόλλησης και προετοιμασία δοκιμίου

Το προσόν της διαδικασίας υιοθετεί χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο βολφραμίου (TIG), το βασικό μέταλλο είναι βιομηχανικό καθαρό νικέλιο (N6), η συγκόλλησηΣύρμα Nickel 200 is ERNi-1 material of ф2.4mm, and the size of the test piece is 400mm300mm6mm. Compared with low alloy steel, pure ni welding has the characteristics of low permeability, but large line energy cannot be used to increase the permeability. The groove form should choose a large groove angle, the angle is 75 degree , the blunt edge is 1mm, Gap 2mm.

2.2 Προτεινόμενες παράμετροι διαδικασίας συγκόλλησης

Λόγω των χαρακτηριστικών του N6 με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, εύκολη υπερθέρμανση και εύκολη ανάπτυξη κόκκων συγκόλλησης, οι παράμετροι της διαδικασίας συγκόλλησης, ιδιαίτερα ο έλεγχος της ενέργειας της γραμμής, θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι η μέθοδος μείωσης του ρεύματος συγκόλλησης από μόνη της δεν είναι η πιο αποτελεσματική, επειδή το υγρό νικέλιο έχει κακή ρευστότητα και ρηχή διείσδυση και το πραγματικό ρεύμα δεν πρέπει να είναι πολύ μικρό. Η εισροή θερμότητας μπορεί να ελεγχθεί αυξάνοντας την ταχύτητα συγκόλλησης και η θερμοκρασία του ενδιάμεσου στρώματος μπορεί να ελέγχεται αυστηρά υπό την προϋπόθεση της διασφάλισης της σύντηξης της συγκόλλησης.

2.3 Αποτελέσματα δοκιμών

Μετά την ολοκλήρωση του δοκιμίου, η επιθεώρηση της επιφάνειας συγκόλλησης, η μη καταστροφική επιθεώρηση RT και η μικροσκοπική μεταλλογραφική επιθεώρηση πραγματοποιούνται αφού τοποθετηθούν σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες. Τα αποτελέσματα της επιθεώρησης διαπίστωσαν ότι υπήρχαν πόροι στην περιοχή συγκόλλησης και δεν βρέθηκαν ρωγμές αρνητικά.

Από τα αποτελέσματα των δοκιμών φαίνεται ότι λόγω της πολύ χαμηλής περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες S και P στη συγκόλλησηΣύρμα Nickel 200, ο αριθμός των ευτηκών χαμηλής-τήξης που προκαλούνται από τη διαδικασία συγκόλλησης είναι πολύ μικρός, επομένως δεν υπάρχει καυτή ρωγμή, η ενέργεια της γραμμής ελέγχεται εντός 10 kJ/cm και στο σύρμα συγκόλλησης το Al και το Ti είναι στοιχεία κράματος που εξευγενίστε τους κόκκους και δεν υπάρχει φαινόμενο τραχύνσεως των κόκκων.