【Key words】 Industrial pure nickel((Nickel 200)/Process qualification /Welding quality
Nikiel 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.
1. Analiza wydajności spawania niklu 200
Czystość przemysłowego czystego niklu na ogół przekracza 99 procent, jego udział masowy magazynków nie przekracza 1 procenta. Główną konstrukcją jest austenityczna, -centrowana sześcienna krata, która jest zbliżona do austenitycznej stali nierdzewnej. Gęstość względna jest zbliżona do gęstości miedzi, która wynosi 8,9 g/ml.
Temperatura topnienia niklu jest niższa niż tytanu i stali niskowęglowej, przewodność cieplna jest niższa niż stali węglowej, a oporność elektryczna jest wyższa. Spoiny czystego niklu nie ulegają przemianom fazowym podczas krzepnięcia i często tworzą grube dendrytyczne kryształy austenitu. Zanieczyszczenia o niskiej temperaturze topnienia S, P, Pb i inne pierwiastki tworzą eutektykę o niskiej temperaturze topnienia na granicy ziaren, powodując pękanie termiczne. Czyste ni ma mały zakres temperatur fazy stałej-ciekłej i niską płynność. W stanie ciekłym łatwo rozpuszcza się H2, O2, CO2 i inne gazy. Gdy te gazy nie uciekną na czas, utworzą się pory.
Ponadto, ze względu na wysoką oporność i niską przewodność cieplną, łatwo ulega przegrzaniu podczas procesu zgrzewania, co skutkuje szybkim rozrostem ziaren spoiny, co poważnie wpływa na właściwości mechaniczne i odporność korozyjną złączy spawanych.
2. Kwalifikacja procedury spawania
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 Materiały spawalnicze i przygotowanie próbki do badań
Kwalifikacja procesu obejmuje ręczne spawanie łukiem wolframowym w argonie (TIG), metalem nieszlachetnym jest przemysłowy czysty nikiel (N6), spawanieDrut niklowy 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 Proponowane parametry procesu spawania
Ze względu na właściwości N6 o niskiej przewodności cieplnej, łatwości przegrzewania się i łatwego rozrostu ziarn spoiny należy ściśle kontrolować parametry procesu zgrzewania, a zwłaszcza kontrolę energii linii. Praktyka dowiodła, że sama metoda ograniczania prądu spawania nie jest najskuteczniejsza, ponieważ ciekły nikiel ma słabą płynność i płytką penetrację, a rzeczywisty prąd nie powinien być zbyt mały. Dopływ ciepła można kontrolować zwiększając prędkość zgrzewania, a temperaturę międzywarstwy można ściśle kontrolować pod warunkiem zapewnienia wtopienia spoiny.
2.3 Wyniki badań
Po wykonaniu złącza egzaminacyjnego, po umieszczeniu w temperaturze pokojowej na 24 godziny, przeprowadza się kontrolę powierzchni spoiny, nie-badanie niszczące RT oraz mikroskopową kontrolę metalograficzną. Wyniki oględzin wykazały, że w obszarze spoiny są pory, a na negatywie nie stwierdzono pęknięć.
3. Analiza wyników badań
Z wyników badań widać, że ze względu na bardzo niską zawartość zanieczyszczeń S i P w spawaniuDrut niklowy 200, liczba niskotopliwych eutektyk- spowodowanych procesem spawania jest bardzo mała, więc nie ma pęknięć na gorąco, energia linii jest kontrolowana w granicach 10kJ/cm, a w drucie spawalniczym Al i Ti są pierwiastkami stopowymi, które uszlachetniaj ziarna i nie ma zjawiska pogrubiania ziarna.
