無錫國勁合金公司專業(yè)銷售高溫合金、耐蝕合金、精密合金、鎳基焊絲、高電阻電熱合金、耐熱鋼，年生產能力8000噸。可供：線材、帶材、棒材、板材、管材等產品。產品廣泛應用于民用核電、石油化工、工業(yè)電爐、電站鍋爐、艦船、機械、電子儀器等行業(yè)。
  國勁合金以專業(yè)團隊、專業(yè)精神與專業(yè)知識為您提供價值大化的產品。
精密合金系列：1J30、1J36、1J50、2J22、2J85、3J01、3J09、3J21、3J40、3J53、4J28、4J29、4J36、4J42、4J50、6J20、6J22Inconel合金：Inconel625、Inconel625LCF、Inconel690、Inconel600、Inconel601,Inconel617、Inconel686、Inconel718、Inconel718
Incoloy合金：Incoloy800、Incoloy 800H、Incoloy800HT、Incoloy801

我國Incoloy800H鋼板/鋼帶加工水平整體落后,僅能生產單張板,尚不能生產寬幅、大卷重鎳及鎳合金板帶產品。因此,全面提升鎳及鎳合金板帶加工水平,加快產品結構調整和技術進步顯得非常緊迫。在各方努力下建成了一條5000噸/年鎳及鎳合金板帶生產線,雖然*了裝備方面的空白,但受制于工藝技術與純鎳的焊接難度,目前仍無法生產合格的寬幅、大卷重鎳及鎳合金板帶產品。存在的主要問題:鎳及鎳合金板帶生產線上沒有拼焊設備,也沒有成熟可靠的拼焊工藝技術,同時純鎳焊接性較差,焊接過程中極易出現(xiàn)缺陷,導致拼焊焊縫在酸洗、冷軋工序大量斷帶,影響生產效率及產品質量。
換言之,在線拼焊是保證冷軋、酸洗等工序生產效率及鎳及鎳合金板帶產品成材率的關鍵工藝,拼焊質量直接決定了寬幅、大卷重鎳及鎳合金板帶產品的質量。基于上述問題,本文重點對純鎳N6的焊接方法、焊接工藝、焊縫組織與性能、焊縫的碾壓形變熱處理以及焊縫斷帶機理等問題進行了試驗研究并提出解決方案,*地解決了純鎳N6板帶在線拼焊的問題。首先,探討了純鎳等離子弧自熔焊焊縫缺陷形成機理。結晶裂紋的形成是基于Borland拉伸液膜理論。

Incoloy825、Incoloy903、Incoloy907、Incoloy925、Incoloy926Hastelloy合金：HastelloyB、HastelloyB-2、HastelloyB-3、HastelloyC、HastelloyC-4、HastelloyC-22、HastelloyC-276、Hastelloy C-2000Monel合金：Monel400,MonelR-405,MonelK-500

Incoloy800H鋼板/鋼帶在等離子弧焊接時的較小熔池中,純鎳熱導率高、固液相溫度區(qū)間小、液態(tài)金屬粘度大、流動性差,致使結晶速度加快,氣泡逸出速度小于結晶速度,便在焊縫中形成氣孔。分析純鎳焊接性及氣孔特征,氣孔主要是氫氣孔、一氧化碳氣孔、氮氣孔。焊縫與近縫區(qū)晶粒粗化與母材化學成分、焊接方法及焊接熱輸入有關,焊接熱輸入增大,晶粒長大;純鎳N6化學成分中幾乎沒有可以形成碳、氮化物的元素,因此焊接過程中產生的第二相質點少,基本沒有第二相質點阻礙奧氏體晶粒的長大,晶界可以自由移動至平衡晶粒尺寸。
而且等離子弧自熔焊過程中,熔池中少量的碳、氮化物粒子大部分發(fā)生溶解,減弱了粒子對晶界遷移的釘扎作用。總之,缺陷導致焊縫成形差、削弱力學性能,影響產品成材率。其次,針對等離子弧自熔焊焊縫缺陷,提出采用等離子弧填絲焊焊接純鎳N6板帶。通過分析焊縫組織、性能,研究并揭示了填充焊絲消除自熔焊焊縫缺陷的機理。等離子弧填絲焊實現(xiàn)了6mm厚純鎳N6板帶的單面焊雙面成形;焊縫成形美觀,無氣孔、裂紋、咬邊、凹陷等缺陷;等離子弧填絲焊過程穩(wěn)定,拓寬了工藝參數(shù)規(guī)范區(qū)間;雖然純鎳填絲焊焊縫、自熔焊焊縫及母材基體均為奧氏體,但填絲焊焊縫晶粒較自熔焊焊縫細小;填絲焊焊縫抗拉強度、斷后伸長率、沖擊功比自熔焊焊縫分別提高了11.75%、84.8%、31.7%;填絲焊焊縫在不同腐蝕介質中的耐蝕性也優(yōu)于自熔焊焊縫。
第三,針對填絲焊焊縫存在較大焊接殘余應力且焊縫晶粒較粗大的問題,提出對焊縫進行碾壓形變熱處理工藝,探討了碾壓形變熱處理工藝對焊縫組織、性能的影響。結果顯示,隨碾壓熱處理溫度升高,焊縫抗拉強度逐漸升高,斷后伸長率呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢;合理的碾壓形變熱處理工藝可降低焊接殘余應力;通過碾壓作用破碎焊縫粗大的柱狀晶,細化焊縫晶粒;適合6mm厚純鎳焊縫的碾壓形變熱處理工藝為:總碾壓力21368.97N,碾壓溫度400℃,碾壓速度3mm/s,碾壓次數(shù)1次,壓下率20%~25%。

碾壓形變熱處理工藝對優(yōu)化純鎳焊縫組織、改善性能有積極作用,特別對提高焊縫塑性十分有效,能夠得到焊縫高強度、高塑性的良好配合。后,針對非真空熔煉工藝生產的純鎳N6板帶焊縫強度低、斷帶率高的問題開展研究,明確了焊縫斷帶原因:焊縫強度低、斷帶率高與熔煉工藝有關,即不同熔煉工藝生產的純鎳N6中同種化學成分含量有差別;非真空熔煉工藝生產的純鎳中非金屬夾雜物的數(shù)量、尺寸均高于真空熔煉工藝生產的純鎳;非金屬夾雜物降低焊縫力學性能與工藝性能的根本原因是:脆性不變形夾雜物與純鎳N6基體屬于簡單的機械結合,結合力弱。
非金屬夾雜物與純鎳的彈、塑性及線膨脹系數(shù)有較大差別,變形過程中它們的變形程度不同,非金屬夾雜物使應力發(fā)生再分布引起應力集中,非金屬夾雜物與純鎳界面處形成空隙或裂紋,當持續(xù)加載時裂紋不斷擴展,導致焊縫在低于正常拉伸強度時斷裂。同時提出該生產線應全部使用真空熔煉工藝生產的純鎳N6板帶。金屬間化合物微疊層復合材料(Metal-Intermetallic-Laminate,簡稱MIL)是依據(jù)仿生學原理,模擬自然界中貝殼的結構,以高硬度、高彈性模量的金屬間化合物作為強性層與塑性、韌性較好的金屬交替疊加獲得的新型層狀復合材料。
微疊層復合材料通過較小的層間距和多界面效應,能夠有效提高金屬間化合物的斷裂韌性以及抵抗裂紋擴展的能力,使其成為具有低密度、高強度、高比模量、高韌性等優(yōu)異性能的結構功能一體化復合材料。微疊層復合材料有望在空間碎片超高速碰撞防護、地面輕型裝甲車、武器裝備防護和航空航天等領域獲得應用。目前為止,研究廣泛的鈦基MIL材料僅由一種脆性金屬間化合物層構成,這種結構不僅不利于阻止裂紋的擴展,同時金屬間化合物/金屬層之間較大的力學性能差異將導致界面處產生應力集中。
因此,為了充分發(fā)揮MIL材料的界面效應,進一步韌化MIL材料的化合物層,本論文針對具有多層金屬間化合物結構的鋁/鐵和鋁/鎳反應體系,利用不同的鐵基、鎳基合金箔材制備MIL材料,通過掃描電鏡、X射線衍射儀、電子背散射衍射、硬度儀等分析手段,研究了合金化及高溫退火對鐵基、鎳基MIL材料中化合物層相組成、生長動力學、擴散織構以及界面性能的影響。論文得出如下主要結論：1.在A1與430-SS的固/固反應中形成了以硬脆性Fe2A15相為主的金屬間化合物層；半固態(tài)反應獲得的化合物層主要為具有共晶結構的兩相層和含有富Cr相的均勻層構成的多層結構；在液態(tài)反應中,由于化合物層中的Fe、Cr元素不斷溶入液態(tài)A1中,導致粗大的Fe4Al-3和A12Cr13初生相在Al層中形成,割裂了430-SS基MIL材料組織的連續(xù)件。

結果表明,半固態(tài)反應工藝是制備鐵基MIL材料的優(yōu)化工藝。2.以純鐵、430-SS(Fe-Cr)和304-SS(Fe-Cr-Ni)為基的鐵基MIL材料不僅具有原材料成本低的優(yōu)勢,同時兼具多層金屬間化合物結構的特點。從Al/Fe,Al/430-SS到Al/304-SS反應,隨著Cr、Ni元素逐步參與反應,不僅在均勻層中生成含Cr、Ni元素的第二相,而且促使韌性較好的兩相層在化合物層中所占的厚度比從430-SS中的約20%提升到304-SS中的約40%。
合金化導致A1/Fe反應中由于快速擴散形成的<001>方向擴散織構在Al/430-SS和A1/304-SS反應中逐漸減弱。計算獲得的Al/Fe、Al/430-SS和Al/304-SS反應的擴散激活能分別為150kJ/mol、200kJ/mol和220kJ/mol。3.高溫退火過程中在430-SS基MIL材料金屬／金屬間化合物層界面處形成了韌性的B2結構層以及Al濃度漸變的擴散固溶區(qū)域。這些顯微組織轉變降低了半固態(tài)反應中從硬脆金屬間化合物層到韌性金屬層間的硬度突變,減小鐵基MIL材料在變形過程中出現(xiàn)分層失效的幾率。
利用擴散方程建立了濃度依賴條件下化合物成分與反應時間的動力學模型,使用有限差分法獲得了該方程的等效數(shù)值解。并證明了計算結果在預測高溫退火過程中化合物層厚度和濃度方面的可靠性。4.在以純Ni、Invar(Ni-Fe)和Inconel(Ni-Fe-Cr)為基的鎳基MIL材料中,形成的金屬間化合物層都具有多層結構。鐵、鉻等元素的合金化導致鎳基MIL材料的化合物層從純鎳的Al3Ni、Al3Ni2單相層轉變?yōu)镮nvar及Inconel中具有共晶結構的兩相共存層和組織均一細小的均勻層。
顯微硬度測試結果表明,兩相層具有良好的韌性,與鎳基MIL材料多層結構特點相結合,能夠有效的抑制脆性裂紋在鎳基MIL材料中的生成和擴展。鎳基MIL材料中的多層結構呈現(xiàn)出“混合動力學生長機制”,其中兩相層的生長受界面反應控制,而均勻層的生長受體擴散控制。5.提出并證明了溶解度判定模型可以快速準確地預測三元及三元以上反應體系下鐵基和鎳基MIL材料中兩相區(qū)的相組成。計算了不同鐵基及鎳基反應體系中金屬箔材的生成率R；建立了初始箔材厚度和終化合物層厚度間的函數(shù)關系：y=F(x,ρi,Wi)=并通過相應的實驗驗證了計算結果在當前反應體系中的可靠性。
通過化學成分-硬度關系確定了Al-Fe-Cr三元體系的硬度相圖,并利用該相圖與擴散路徑曲線結合,提出了基于材料設計-制備工藝-顯微組織-顯微硬度思想的鐵基MIL材料組織性能優(yōu)化及預測的方法。高參數(shù)耐磨球閥是現(xiàn)代煤化工高壓、高溫工況條件下重要的零部件,而其密封面要求的高硬度等使用性能直接影響閥門的服役壽命。一直以來,由于硬度與工藝實現(xiàn)存在矛盾,耐磨面硬度越高,工藝實現(xiàn)越困難,為此在以往的工程應用基礎上開發(fā)一種高硬度材料,采用激光工藝熔覆球面實現(xiàn)耐磨熔覆層硬度達62HRC以上結果。
總體可以提高煤化工裝置的使用周期,提高裝置工作效率,降低成本。本文開發(fā)出一種復合粉末材料。以Ni60合金粉末為基礎,添加45%WC及其它元素,實現(xiàn)合金的固溶強化、第二相強化、晶界強化,WC顆粒硬質項的結晶原理,適量添加了Si、B和Y2O3等納米物質作為強化元素。結合相計算原理,對粉末配方進行微調元素含量,運用理論控制有害相的生成。使用激光熔覆工藝進行表面熔覆,并對激光熔覆層組織進行顯微分析和力學性能、硬度及結合強度等試驗與分析,終確定了粉末優(yōu)成分配方為Ni60+45%WC復合粉末。