哈氏合金Ｂ３材料是继哈氏合金Ｂ２之后出现的～种新材料，具有哈氏合金Ｂ２的优点，即在焊接状态下，对还原性介质，特别是各种高温、高浓度的非氧化性酸具有优良的耐腐蚀性能，能应用于多种苛刻的石油、化工过程；同时解决了哈氏合金Ｂ２容易析出Ｎｉ－Ｍｏ沉淀硬化的缺陷问题，极大地改善了热加工与冷加工性能。近年来，已经越来越多地应用于化工装备的生产制造中。
但哈氏合金Ｂ３在我国的加工经验还不够成熟，特别是哈氏合金Ｂ３封头的加工成形，国内很多加工厂都没有可靠的加工工艺和经验。据调查分析，哈氏合金Ｂ３封头的加工成形最易出现的缺陷是表面开裂、起皮和变形，很难保证加工过程的成功。为此，我公司成立了攻关小组，针对哈氏合金Ｂ３封头的加工成形，进行分析研究，并通过试验，找出了一种可靠的哈氏合金Ｂ３封头加工成形工艺方法。
料分析哈氏合金Ｂ３（ＵＮＳ牌号为N），是一种含碳量和含硅量极低的Ｎｉ－Ｍｏ合金，其主要化学成分见表ｌ。
哈氏合金Ｂ３板材固溶状态的力学性能见表２。
哈氏合金Ｂ３室温下的物理性能见表３．
从Ｈａｙｎｅｓ公司提供的哈氏合金Ｂ３材料的试验数据可知，随加热温度上升，其抗拉强度、屈服强度、弹性模量降低，而延伸率、热膨胀系数、导热系数和比热会略有升高；而随冷态变形率的增加，其硬度、抗拉和屈服强度增加，延伸率降低。
工成形特性哈氏合金Ｂ３的加工成形特性经我们分析主要有以下几点：（１）哈氏合金Ｂ３材料的延伸率较高，为冷压成形创造了有利条件；（２）哈氏合金Ｂ３材料比奥氏体不锈钢坚硬，加工硬化倾向更明显，所以在冷成形时需要更大的压力。我们的加工成形方法是按一次中间成形和二次最终成形工艺方法：（３）哈氏合金Ｂ３材料冷成形变形率小于１０％时，不会对加工件的耐腐蚀性造成影响，但在焊接加工中，残余应力的存在可能会给焊缝造成热裂纹：（４）严重的冷成形会降低哈氏合金Ｂ３材料的屈强比，还会增加应力腐蚀和裂纹的敏感性，常采用中间退火和最终退火热处理工艺：（５）哈氏合金Ｂ３材料在高温下对氧化性介质及硫、磷、铅及其它低熔点金属非常敏感。（６）在６００—８００℃区间加热时间过长，哈氏Ｂ３合金会产生脆性相，导致延伸率降低：而且在此温度区间受到外力或变形受到限制时，容易发生热裂纹。因此采用热成形时，温度应控制在９００℃以上，可一次成形，避免加工硬化，是理论上较为理想的加工工艺方法；（７）哈氏合金Ｂ３材料加工压制前，与工件接触的模具表面清理干净。冷加工时，可采用润滑方法，成形后须立即脱脂处理或用碱清洗。（８）加工件出炉水冷后，表面的氧化膜较厚，应充分酸洗，如残留有氧化膜，可能在下次压制时产生裂纹。必要时，可在酸洗前喷砂处理。
焊接与成形原坯料在加工成形前如果需要拼接焊缝，最好选择钨极氩弧焊（ＧＴＡＷ）焊接方法，这样才能更好地保护焊缝不被氧化，如果采用其他方法，很容易造成中间焊道被氧化，即使每层打磨清理，也难保清理彻底，即使有细微的氧化层残留，也会对焊缝的耐蚀性造成影响。加工件焊接之前，必须去除坡口和母材表面的附着物和氧化层，因为氧化膜和焊渣会引起热影响区的腐蚀。焊接最好选用小电流，避免过慢的速度，不摆动，层间温度控制在１００＂Ｃ以下，采用正、背面氩气保护，避免合金元素高温氧化烧损。在压制前应将焊缝表面打磨光滑，去除焊缝表面较厚的氧化层并辅以酸洗。因为哈氏合金Ｂ３材料焊缝的氧化层很坚硬，直接酸洗难以去除，在压制成形过程中很容易产生细微的裂纹，对焊缝的性能造成影响。热成形的优点是一次成形，能避免加工硬化，成形温度能控制好，还可免去热处理。但热成形在成形过程中温度变化较大，难以控制，且加工件在压制成形过程中存在较大的温差，控制不好，较易产生热裂纹。我们根据加工厂的经验，选择了冷成形工艺。压制方法优先选用模压，必须采用旋压时也要采用冷旋压，或温度不超过４００℃的热旋压。冷成形过程中变形率较大时要采用分步成形工艺。分步成形要进行中间退火，温度控制在１０００℃以上。加工件最终压制成形后再进行同溶热处理，消除残余应力避免影响后续的焊接质量。
处理在热处理之前和热处理过程中，应始终保持工件清洁和无污染，这一点非常重要。在加热过程中工件不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属，否Ⅲ４会损害台金的性能，使合金变脆。加热炉最好为电炉，如采用燃气或燃油炉，燃料中的含硫量越低越好，天然气和液化石油气中的硫的总音量不大于０１％（ｖ），城市煤气中硫的含量不大于０７５９／ｍ３，燃油中硫古量应少于０５％徊）。炉气必须洁净并以微还原性为宣，应避免炉气在氧化性和还原性之问波动，加热火焰不能直接接触工件。工件入炉前必须支撑，避免高温下发生不良变形。工件升温速度尽可能快，必颈待炉温达到热处理温度后工件才能入炉。出炉后应快速水冷，用浸入法或全面积均匀喷淋，严禁采用水管浇注，以防冷热不均，导致发生异常变形或撕裂。
封头成形我们用６１０的ＡＳ＾ｉＥ￥Ｂ３３３Ｎ１０６７５板村（周溶状态）做封头的成形试验。封头标准及规格为：ＪＢ４７４６—２００２ＥＨＢ２１９Ｘ１０，其成形后的变形率将达到２ｌ＿８９６。按照本文第２章丁艺，封头原坯料用两块板拼接而成，Ｆ料尺寸为ｍ３１０，见图１。在成形前把焊缝打磨平，去除氧化层，并请洗表面。
测量了正反两个表面母材和焊缝的硬度，随机测得９个点的平均值，见表４。焊缝的硬度低于母材的硬度，均不超过哈氏合金Ｂ３材科标准规定的硬度上限值（ＨＢ２５０）．说明焊缝的状态是比较理想的。
对封头原坯料进行冷态压制预成形，屉太变形率约在１４％，加工成形后清洗，测量正反两个表面母材和埠缝的硬度，见表５。
从袭５可见成形后材料的硬化还是比较明显的，多处部位的硬度值已超出材料标准规定的硬度上限值（ＨＢ２５０）。对封头内外表面进行着色检查，见圈２．束发现任何异常．随后进行了固溶热处理，炉温设在１０７０℃。出炉立即淬水冷却．酸洗、清洗，去除表面氧化层。检测母材和焊缝硬度，见表６。
从表６可知，圃溶处理后封头母材和捍缝硬度值大大降低，母材硬度低于焊缝硬度。对封头进行外观检查，来发现异常。清洗后，我们对封头进行７－次成形。再次检测其硬度，结果见表７。
封头内外表面进行ｗ，未发现任何异常，见图３、图４。为考察其会否出现延迟裂纹，两天后再次ＰＴ没发现任何问犀。随后我们对封头进行了取样．做了腐蚀实验，结果合格。
结论Ｂ３材料冷成彤采用一扶中间成形和二次最终成形的：【艺方法是可行的。1.冷成形会降低材料的屈强比，会增加应力腐蚀和裂纹的敏感性，需要采用中问退火和最终退火热处理工艺。2.冷成形后材料的硬化是比较明显的，进行固溶热处理后．封头母材和焊缝硬度值大大降低，母材硬度低于焊缝硬度。对封头进行外观检查，来发现异常，其硬度合格。3.最近我们按照上述工艺义压制了两套封头，一套采用模压．另一套因直径非标采用了旋压，都经过两次成形并做了圊溶处理，经检查束发现任何问题。4.以上只是针对封头成形，筒体卷制同样也是一个成形过程，相对封头其变形率更低，考虑残余应力对焊缝质量造成的影响．筒体变形率大干驰时，特别是一些卷制接管，建议做一次尉溶处理。
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjszlfa/8444.html
