专利名称：合金制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属制造工艺，特别是涉及一种合金的制造工艺。
背景技术：
HC-2000合金是美国Haynes公司作为拓展材料的应用范围而开发的一种优化合金，具有强度高、延性好、硬度高和易加工硬化的特性。更重要的是和以前优化的Ni-Cr-Mo合金仅能单一抵抗氧化性介质诸如铁离子、铜离子和溶解氧等介质的腐蚀，或者还原性酸诸如稀盐酸、硫酸不同的是，C-2000合金对两种环境均有杰出抗腐蚀能力。钼和铜(分别在16%和1. 6%水平上)的联合作用使合金具有出色的抗还原性介质腐蚀的能力，同时高的铬含量(23% )保证了对氧化性介质腐蚀的抵抗能力。而且，它还具有良好的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力。HASTELLOYC-2000合金扩大了 Ni-Cr-Mo合金在各种腐蚀环境下的使用范围，自从它于1995年末进入市场，就不断地得到市场巨大的肯定。它的优异性能造成了化工工业设备应用中的突破。但HC-2000未作为压力容器用材作设备设计和制造。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理、生产安全可靠的压力容器用材
的合金的制造工艺。
本发明的技术方案为对接焊缝、角焊缝全焊透，坡口角度要比钢的角度大，钝边要小，根部间隙，管板与换热管的连接，采用胀焊结构。
具体实施例方式
HC-2000壳体介质为极度危害的甲烷、HC1、光气，要求对接焊缝、 角焊缝全焊透。通过焊接工艺评定可知HC-2000焊接熔池液态金属流动 性差(与碳钢或者不锈钢相比)，熔深较浅，增大焊接电流也不能改进熔 池液态金属流动性，反而起有害作用。为了保证全焊透和防止坡口边缘 未熔合，坡口角度、钝边、根部间隙不能完全按照钢制容器设计。坡口 角度要比钢的角度大，钝边要小，根部间隙比钢大。管板与换热管的连 接，采用胀焊结构。由于目前国内尚无镍及镍合金制压力容器标准，考 虑到HC-2000合金屈强比较小，延伸率和断面收縮率较高，所以， HC-2000合金管在拉应力作用下允许接受较大的变形量;但其强度和硬 度值(HRB-100)都较高，根据进口英寸管外径、壁厚公差，HC-2000合 金管板孔径和允许偏差参照不锈钢管的进行设计。
管板孔为三角形布管，美国进口的换热管标准管外径较国标的换热 管管外径大，例如25mm的标准管，美国为25.4mm。因此就要考虑最 小管间距的选取。查阅了美国TEMA标准，按其规定，管子间距最小 为管外径的1.25倍。1英寸管子最小管间距为1-1/4"，管孔公称直径 为1. 012"，允许公差为0. 004"，对照国标在此范围之内，因此最小 管间距可按GB选取。
HC-2000合金管最小弯曲半径不能照搬钢制压力容器规定，即不小 于2倍的换热管外径。因其硬度、弹性模量较高，如果弯曲半径较小， 易产生皱折、椭圆。HC-2000合金管最小冷弯弯曲半径以不小于3倍的换热管内径为宜。最好为5倍的换热管内径。
HC-2000在室温时无磁性，不做磁粉检测。即使某些镍基合金有磁 性， 一般也不作磁粉检验，因为做磁粉时Fe203易残留于焊缝区，对于 焊缝返修不利且易造成铁离子污染。故对该设备焊缝要求做RT、 PT检 测，参照JB4730标准I级合格。
HC-2000材料是以铬和钼为主要合金元素的镍基合金，当它在含有 盐酸介质条件下工作，有产生晶间腐蚀的倾向，应对其进行晶间腐蚀敏 感性试验。HC-2000板材、管材及焊接接头可参照ASTMG28A进行腐 蚀试验。
HC-2000合金材料板材切割采用氩气保护等离子切割。机加工的刀 具可采用高速钢刀具，刀具为45°的负前倾角，0. 8 mm的刀尖圆弧 半径，3. 5 4mm的切削深度，0. 8 1 mm的进给速度，在加工中避免 停顿，换刀，同时用冷却水快速冷却，以免产生冷作硬化。
HC-2000合金含钼量很高，它的变形抗力和回弹较大， 一旦冷作硬 化，就不能巻下去，如继续，冷作硬化加重，有裂纹产生，必须进行固 溶处理(l 149'C进行完全的固溶退火然后水淬。)和酸洗后再继续成形， 成形时必须防铁离子和油污染。
焊接材料为美国Haynes Internationa, 1 Inc.公司生产的HC-2000焊 丝，这种商业牌号的焊丝符合美国AWSA5. 14标准，相当于ERNiCr-13， 国内无与之匹配的焊丝标准。本次制作过程主要采用手工填丝钨极氩弧 焊，手工电弧焊仅用于异种钢(HC-2000与16MnR)。连接区域的清洁、 准备工作对焊接抗腐蚀镍基合金来说是非常重要的。坡口要用粗沙打出25mm区域的光亮金属。焊件和焊丝在焊接之前必须彻底清洁。以避免 热裂纹和气孔的产生。(2)在施焊中，应严格控制焊接线能量，采用小电 流，高的焊接速度，防止熔池过热，造成晶粒粗大。对于HC-2000合金， 线能量不应超过15kJ/cm，层间温度不超过93'C。适当调整焊接参数， 焊枪做小摆动，使焊缝中间始终成高点，让焊剂不向两边流动，形成凸 起端面焊道减少拘束度，避免产生中间裂纹。这一点与焊接不锈钢、低 合金钢经常出现的凹断面焊道不同。
HC-2000哈氏合金容器的设计制造合理的选择焊接坡口，焊接材料; 增加必要的检验要求。制定严格的工艺，减少冷作硬化和消除冷作硬化 的不良影响。制造中各个工序严格控制防止铁离子、硫、硫化物、磷等 污染。焊接时，层间温度要控制在93"C以下，不能过热。形成凸起端面 焊道减少拘束度。在进行根部焊道焊接时要用100%氩气背面保护。按 以上结构和工艺制造的设备各项性能指标满足要求，投用后运行状态良 好，证明所述具用一定的实用性。
权利要求
1、一种合金制造工艺，其特征在于焊缝对接焊接，角焊缝全焊透。
2、 根据权利要求1所述的一种合金制造工艺，其特征在于坡口角度要比钢的角度大，钝边要小，根部间隙。
3、 根据权利要求1所述的』种合金制造工艺，其特征在于管板与换热管的连接，采用胀焊结构。
全文摘要
本发明公开了一种合金制造工艺，对接焊缝、角焊缝全焊透，坡口角度要比钢的角度大，钝边要小，根部间隙，管板与换热管的连接，采用胀焊结构，使合金具有出色的抗还原性介质腐蚀的能力。
文档编号B23K33/00GK101683705SQ20081015680
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者杜小青 申请人:杜小青