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[摘 要]这篇文章解释了哈氏合金B3材料的特征和材料的加工和形成,以及进行了哈氏合金B3材料技术的实验,从实验结果中我们可以知道,先利用旋压封头或者模压封头的冷却处理,再经过之后的固溶热处理,最后还需要各种小细节处理,就能保证封头成行达到设计要求,此方法进行容易。
[关键词]哈氏合金B3;封头成形工艺
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0031-01
哈氏合金B3材料的出现是我们科技的进步,它拥有着上一代的许多长处,铆接连接的时候,可以适用于各种艰难条件的石油以及化工的过程;并且排除了一些短处;大幅顿的提高了在低温或者在高温情况下的加工的机能。虽然在最近这几年,这一新材料的使用范围已经适应于各种各样的化工设备当中,但是我国在这方面的发展还不够全面,尤其是这一材料封头的加工完成过程,大部分加工的工厂都是缺少足够的加工经验来完成加工。根据有关报道说明,哈氏合金B3的焊接过程中特别容易因为一些小细节导致材料表面的不完美,因此加工过程中并不能过于容易的完成。所以,笔者为了探索一种有效的方法使加工过程变得更加容易,就这一方面进行了论述。
一、材料分析
哈氏合金B3是一种能够随着温度的升高,弹性性能减低,但是导热能力有着小幅度的提高;而温度降低,则反之。
二、成形加工工艺
1.成形加工特性
根据调查,得出下列信息:
(1)哈氏合金B3这种新型材料伸长度大,能够为在低温情况的时候加工成形做下了铺垫;
(2)哈氏合金B3这种新型材料硬度大,能够在加工的时候将硬度变得更加大,因此在低溫情况加工时压强要足够大。
(3)哈氏合金B3这种新型材料在加工的过程中不对损坏加工器件,除非有着残余应力。所以,在之后的加工过程中尽量清除掉残余应力,防止对加工器件的影响;
(4)在哈氏合金B3材料的低温加工时达到严重变形可以使材料变得更好,所以经常在低温加工后再进行高温加工处理成品;
(5)哈氏合金B3这种新型材料在高温的时候特别容易与低熔点的金属发生氧化关系,所以在高温加工的时候需要注意;
(6)在达到六百摄氏度到八百摄氏度的高温加热时,要防止加温时间过长,否则会导致裂纹的出现,影响外表。所以最好保证温度能够达到九百摄氏度以上,这样就可以有效的防止此类事件发生。
(7)哈氏合金B3这种新型材料在加工的之前,必须清理一切有关工具的表面;在进行低温加工的时候,最好先使用润滑法,加工完成后要立马进行清洗。
(8)加工完成冷却的时候,应该用酸进行清洗,否则将一些物质留在上面,就可能在下次加
2.焊接与成形
在准备完成最后的加工时候,若原材料要进行焊缝的补充,就应该使用GTAW的这种手段,只有如此做就能防止焊缝的氧化进行,假如你使用的是其他手段,就非常有可能导致焊缝进行氧化,尽管做出了许许多多防止氧化的工作,但是也无法从根本问题上面解决这个会被氧化的问题,更有可能会对加工产品的功能产生一些不必要的影响。在材料进行加工之前,应该将各个重要部位外层清理干净,一些不相关的物质可能会使得加工时以及加工后造成一些不必要的麻烦。在焊接的过程中应该使用小电流,并将温度控制在一百摄氏度的下面,使用氩气进行保护加工物品,可以防止高温氧化的损害。在加压的时候应该将各个地方打磨干净,尤其的焊缝这个位置上面有着非常厚的氧化物在上面,倘若直接用酸清洗,作用不会太大,而且还浪费酸液,如果没有清洗干净,还可能导致加工后表面出现裂痕,不仅会使功能下降,还影响美观,得不偿失。高温成形的长处是可以一次性成形,不需要过多的加工过程,倘若温度能够掌控的非常好,还可以省去一些热处理,减少工程的时间。但是在成形的过程的时候,这温度的幅度跳动很大,并且各个区间的温度还不一樣,甚至还无法进行观察与测量,所以对于温度的掌控并不是很简单。最重要的是如果温度一有问题,就会产生无法控制的后果,导致加工器件的功能影响,并产生外表的裂纹这些缺陷。因此,在低温加工的时候,加压时应该选择模压封头,若选择旋压封头的时候也应该使用冷旋压,低温的温度不应该超过四百的品质温旋压。在低温成形的时候,若变形率很大的时候应该使用分布成形的方法。处理的时候应该使用中间热处理,最好选择固溶热处理,一千摄氏度以上的温度。如果选用固溶热处理的方法,一千摄氏度以上的温度,在加工成形后应该再使用一次固溶热处理,这样做不仅可以清除一些残余的应力,还能提高焊接成品的性能。
3.热处理
高温加工之前以及进行中的时候,很重要的是,一定要使加工材料表面无杂物并保持,因为在高温处理的时候,如果加工材料表面有着一些容易氧化的物质,会导致加工完成后的加工不完整而引起的功能降低,硬度降低。电炉作为加热炉最好,倘若使用天然气等燃料油炉,就得使这些燃料的含硫物质含量要尽可能的低,这样可以减少加工过程中性能的减低。加热炉里面的气体要减少氧化气体最好,这样可以预防加热炉内的气体波动降低,有一点,加热过程中的明火不能直接在加工材料上面燃烧,加工材料在移出加热炉的时候必须支撑着,防止加热过程中加工材料进行高温变形。升温过程中升温的速度最好缩短,而且待温度达到高温处理的温度后,加工材料才能取出加热炉。取出加热炉后第一时间内必须放入冷水降温,不得使用喷淋,否则会导致温度的不平衡,使得加工材料表面损坏。
三、封头成形试验
采用610的AsMEsB333N10675板材(固溶状态)做封头的成形试验。封头标准及规格为:JB/T4746—2002”。EHB219x10,其成形后的变形率将达到21.8%。
参考文献
[1] 卢广贤,夏崇华,刘丰.哈氏合金B3材料加工成形工艺的研究[C]//中国机械工程学会压力容器制造委员会2011年年会暨技术交流会.2011.
[2] 史玉生.哈氏合金SB333材料的机械加工[J].化学工业与工程技术,2007,28(5):54-56.
[3] 鲍广东.哈氏合金B3工艺管道的焊接[J].石油化工建设,2011,32(1):63-65.
作者简介
陈游洋(1993-),男,河南驻马店人,江苏大学本科在读,研究方向:材料成型及控制工程。
[关键词]哈氏合金B3;封头成形工艺
中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0031-01
哈氏合金B3材料的出现是我们科技的进步,它拥有着上一代的许多长处,铆接连接的时候,可以适用于各种艰难条件的石油以及化工的过程;并且排除了一些短处;大幅顿的提高了在低温或者在高温情况下的加工的机能。虽然在最近这几年,这一新材料的使用范围已经适应于各种各样的化工设备当中,但是我国在这方面的发展还不够全面,尤其是这一材料封头的加工完成过程,大部分加工的工厂都是缺少足够的加工经验来完成加工。根据有关报道说明,哈氏合金B3的焊接过程中特别容易因为一些小细节导致材料表面的不完美,因此加工过程中并不能过于容易的完成。所以,笔者为了探索一种有效的方法使加工过程变得更加容易,就这一方面进行了论述。
一、材料分析
哈氏合金B3是一种能够随着温度的升高,弹性性能减低,但是导热能力有着小幅度的提高;而温度降低,则反之。
二、成形加工工艺
1.成形加工特性
根据调查,得出下列信息:
(1)哈氏合金B3这种新型材料伸长度大,能够为在低温情况的时候加工成形做下了铺垫;
(2)哈氏合金B3这种新型材料硬度大,能够在加工的时候将硬度变得更加大,因此在低溫情况加工时压强要足够大。
(3)哈氏合金B3这种新型材料在加工的过程中不对损坏加工器件,除非有着残余应力。所以,在之后的加工过程中尽量清除掉残余应力,防止对加工器件的影响;
(4)在哈氏合金B3材料的低温加工时达到严重变形可以使材料变得更好,所以经常在低温加工后再进行高温加工处理成品;
(5)哈氏合金B3这种新型材料在高温的时候特别容易与低熔点的金属发生氧化关系,所以在高温加工的时候需要注意;
(6)在达到六百摄氏度到八百摄氏度的高温加热时,要防止加温时间过长,否则会导致裂纹的出现,影响外表。所以最好保证温度能够达到九百摄氏度以上,这样就可以有效的防止此类事件发生。
(7)哈氏合金B3这种新型材料在加工的之前,必须清理一切有关工具的表面;在进行低温加工的时候,最好先使用润滑法,加工完成后要立马进行清洗。
(8)加工完成冷却的时候,应该用酸进行清洗,否则将一些物质留在上面,就可能在下次加
2.焊接与成形
在准备完成最后的加工时候,若原材料要进行焊缝的补充,就应该使用GTAW的这种手段,只有如此做就能防止焊缝的氧化进行,假如你使用的是其他手段,就非常有可能导致焊缝进行氧化,尽管做出了许许多多防止氧化的工作,但是也无法从根本问题上面解决这个会被氧化的问题,更有可能会对加工产品的功能产生一些不必要的影响。在材料进行加工之前,应该将各个重要部位外层清理干净,一些不相关的物质可能会使得加工时以及加工后造成一些不必要的麻烦。在焊接的过程中应该使用小电流,并将温度控制在一百摄氏度的下面,使用氩气进行保护加工物品,可以防止高温氧化的损害。在加压的时候应该将各个地方打磨干净,尤其的焊缝这个位置上面有着非常厚的氧化物在上面,倘若直接用酸清洗,作用不会太大,而且还浪费酸液,如果没有清洗干净,还可能导致加工后表面出现裂痕,不仅会使功能下降,还影响美观,得不偿失。高温成形的长处是可以一次性成形,不需要过多的加工过程,倘若温度能够掌控的非常好,还可以省去一些热处理,减少工程的时间。但是在成形的过程的时候,这温度的幅度跳动很大,并且各个区间的温度还不一樣,甚至还无法进行观察与测量,所以对于温度的掌控并不是很简单。最重要的是如果温度一有问题,就会产生无法控制的后果,导致加工器件的功能影响,并产生外表的裂纹这些缺陷。因此,在低温加工的时候,加压时应该选择模压封头,若选择旋压封头的时候也应该使用冷旋压,低温的温度不应该超过四百的品质温旋压。在低温成形的时候,若变形率很大的时候应该使用分布成形的方法。处理的时候应该使用中间热处理,最好选择固溶热处理,一千摄氏度以上的温度。如果选用固溶热处理的方法,一千摄氏度以上的温度,在加工成形后应该再使用一次固溶热处理,这样做不仅可以清除一些残余的应力,还能提高焊接成品的性能。
3.热处理
高温加工之前以及进行中的时候,很重要的是,一定要使加工材料表面无杂物并保持,因为在高温处理的时候,如果加工材料表面有着一些容易氧化的物质,会导致加工完成后的加工不完整而引起的功能降低,硬度降低。电炉作为加热炉最好,倘若使用天然气等燃料油炉,就得使这些燃料的含硫物质含量要尽可能的低,这样可以减少加工过程中性能的减低。加热炉里面的气体要减少氧化气体最好,这样可以预防加热炉内的气体波动降低,有一点,加热过程中的明火不能直接在加工材料上面燃烧,加工材料在移出加热炉的时候必须支撑着,防止加热过程中加工材料进行高温变形。升温过程中升温的速度最好缩短,而且待温度达到高温处理的温度后,加工材料才能取出加热炉。取出加热炉后第一时间内必须放入冷水降温,不得使用喷淋,否则会导致温度的不平衡,使得加工材料表面损坏。
三、封头成形试验
采用610的AsMEsB333N10675板材(固溶状态)做封头的成形试验。封头标准及规格为:JB/T4746—2002”。EHB219x10,其成形后的变形率将达到21.8%。
参考文献
[1] 卢广贤,夏崇华,刘丰.哈氏合金B3材料加工成形工艺的研究[C]//中国机械工程学会压力容器制造委员会2011年年会暨技术交流会.2011.
[2] 史玉生.哈氏合金SB333材料的机械加工[J].化学工业与工程技术,2007,28(5):54-56.
[3] 鲍广东.哈氏合金B3工艺管道的焊接[J].石油化工建设,2011,32(1):63-65.
作者简介
陈游洋(1993-),男,河南驻马店人,江苏大学本科在读,研究方向:材料成型及控制工程。