c22法兰/哈氏合金c22法兰/哈氏合金/制作特种高温材料/光谱检测

镍基合金在许多的领域中，比如：
　　1、海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。
　　2、环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。
　　3、能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。
　　4、石油化工领域：炼油，化学化工设备等。
　　5、食品领域：制盐，酱油酿造等
　　镍基合金的代表材料有:
　　1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
　　2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
　　3，Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分为；56Ni-16Cr-16Mo-4W；属于耐蚀合金；
　　4，Monel合金，即蒙乃尔合金，比如说蒙乃尔400，主要成分是；65Ni-34Cu；属于耐蚀合金；
　这些年来，政策和世界经济形势转好，为阀门行业提供了有利的发展条件。目前，国内阀门市场，除低压阀门已经达到水平要求外，高压阀门国内依然无法完全制造，仍然需要依靠国外进口供给。提高阀门产品的水平和档次，成为我国阀门行业今后发展的要问题。阀门行业不景气、市场竞争厉害，导致了国内阀门产品的落后（只追求数量），这是制约我国阀门产品发展的重要因素。另外，诸如阀门制造的设备和工艺技术落后，化程度低，市场规模小等因素也是制约阀门行业发展的原因之一。
在工业不断发展的当下，阀门的用处越来越广泛了，不但工业需要用到阀门，现在就连农业上也需要用到阀门了，在农业生产中各种农用棚膜、地膜、农用节水球阀阀门器材等阀门管道应用日益增多，仅是解决人畜饮水工程用阀门管材需求就相当可观。城市建设中各种阀门管道的需求也大幅度增长。汽车制造也采用阀门制造汽车部件的日益增多以及核电站阀门使用量的增加，这些都刺激了阀门行业市场的发展。可见阀门是我们必不可缺的一件东西啊！
推动新技术、新工艺的发展，加强标准与科研、特别是重大科技项目研究的联系，引导科研和技术先进的骨干企业，将自主创新的成果转化为标准，推动新技术、新工艺的发展。
工业管道上比较常用的阀门材质有：铸铁、铸钢、不锈钢、奥氏体不锈钢、铬钼钢、双相钢、合金钢、蒙乃尔合金……用户可以根据流体的介质来选择不同材质、不同品种的阀门，例如：铸铁截止阀、锻钢止回阀、铸钢疏水阀、不锈钢阀门、铬钼钢截止阀……
传动方式有：手动、电动、气动、液动……
1.电动阀门有：电动闸阀、电动截止阀、电动球阀、电动蝶阀。
2.气动阀门有：气动蝶阀、气动v型球阀、气动截止阀、气动闸阀。
哪些材料耐高温?高温合金，绝大多数高温合金，基于在一定温度下，析出细小弥散的强化相来提高材料的强度，以及耐高温特性。像是铝合金的时效工艺，合金钢的二次硬化，含合金的固溶强化，等等，材料强度的提高，都是源于沉淀硬化。
一些研究人员认为，强化相之所以能改善材料的强度，是因为这些弥散微粒能够阻碍滑移过程。
比如说，2020合金中锂的存在，可以提高铝合金的弹性模量，及150~200℃之间的蠕变抗力。
镍基合金，是常用的典型的高温合金，可用于喷气式发动机的燃烧室。
机械中的高温合金如何切削？高温合金在机械加工中又被称为耐热合金。由于它具有良好的高温强度、热稳定性和抗疲劳性能，能在高温氧化气氛或燃气条件下工作，而得到广泛的应用。高温合金切削加工性能较差，主要表现在塑性变形大、切削力大、切削温度高、冷硬现象严重，刀具很容易产生粘结、扩散、边界和沟纹磨损的情况，下面我们就来具体介绍一下机械加工中高温合金如何进行车削。
1、高温合金车削刀具
用普通高速钢车削高温合金，刀具耐用很低。若采用高钒、高碳、含铝和钴高速钢，刀具耐用度将比较高。硬质合金是车削高温合金的主要刀具材料。应选用细颗粒或细颗粒的YG类硬质合金。硬质合金刀具前角一般为10°左右，精车时为0°—5°。由于铸造高温合金的切削加工性差，前角应该小一些，为0°左右。前刀面形式，多为直线圆弧形和圆弧形。为了有较好的断屑效果。高温合金加工硬化严重，必须保持刀刃锋利，不允许有锯齿等缺陷，一般不鐾磨出负倒棱，如要鐾出，也要比切削一般钢材要小。
2、切削用量
车削高温合金也同样有与佳切削温度相对应的切削速度。用硬质合金车刀切削高温合金的切削速度为(10—60)m/min。铸造高温合金采用较低的切削速度，变形高温合金采用较高的切削速度。粗车时切削深度为(3—7)mm，精车时(0.2—0.5)mm。为了避免在硬化层上切削，进给量应大于0.1mm/r。
3、切削液
车削高温合金时，应使用切削液，这样可使切削温度降低百分之25左右。用高速钢刀具应采用水溶液，用硬质合金刀具应采用乳化液或压切削油。对镍基高温合金不宜使用含硫的压切削液，以免造成应力腐蚀而降低疲劳强度。
4、应注意的问题
一般应尽可能采用硬质合金来车削高温合金，注意刀具刃磨质量，使各刀面的表面粗糙度0.4μm，刀刃不得有锯齿等缺陷;为了避免在硬化层上切削，切削深度应大于0.2mm，进给量应大于0.1mm/r;为了保持刀刃锋利和减小加工硬化现象，刀具磨钝标准应小于0.2mm;采用高速钢刀具切削时，应避免刀具在切削表面停留，以防切削表面硬化加剧，给下一次走刀切削带来困难。
高温合金的无损检测：高温合金作为高端设备的主要材料，其产品成分和内部损伤会对设备的使用产生至关主要的影响。目前，国内对高温合金的工艺和原料研究比较多，对检测的研究报道比较少。虽然化学成分分析和无损检测取得了一定的成绩，但是还需要投入多的时间和精力。
高温合金的化学成分检测：众所周知，航空发动机、临界燃气机组等高端装备中使用的高温合金化学成分异常复杂，除了基体和主要合金元素外，还存在有意添加、原材料中带入以及冶炼中混杂的各种微量元素，一个牌号的高温合金甚至可以含有20多种元素，其典型合金元素的作用如表[1]。事实上，高温合金中各成分含量变化能直接影响材料的各项性能，甚至某些关键微量元素含量的细微变化，将会对材料性能产生非常大的影响，因此需要对此进行有效的利用或严格的控制。这不仅给材料冶炼提出了很高的要求，同时对成分分析技术和分析方法也是严峻的挑战。因此，采用先进的化学成分分析技术或分析方法标准准确测定合金化学成分及夹杂物含量对于改善高温合金的制备冶炼工艺、净化制备过程中混入的夹杂物、提高材料的力学性能及结构材料部件使用寿命，具有重要意义。
高温合金化学成分分析方法主要包括经典化学法和仪器分析法：经典化学法包括容量法（滴定法）、重量法、光度法和电化学分析法，是高温合金化学成分分析技术中使用早、选择性好，灵敏度和理论准确度较高、且具有中国特色的分析技术。但是随着科学技术的进步、材料研制进程的加快及人们环保意识的提高，使得化学分析方法在使用过程中的缺点逐渐暴露出来，如实验分析步骤较为繁琐、试验周期长、易玷污和损失、污染环境等，无法满足高温合金化学成分的分析要求[1]。
为了满足材料研制过程中对检测进度及化学成分控制的严格要求，一些新的测定高温合金化学成分的仪器分析技术应运而生，分析方法呈现多样性，分析方法的灵敏度与选择性也越来越高。
高温合金化学分成分测定用仪器分析法包括吸收光谱法，发射光谱法，质谱法和红外热导法。
吸收光谱法：主要包括石墨炉原子吸收光谱法（GF-AAS）、火焰原子吸收光谱法（FAAS）、电热原子吸收光谱法（ET-AAS）、氢化物发生—原子吸收光谱法（HG-AAS）及流动注射（FI）—原子吸收光谱法等，具有高选择性、高度自动化和智能化、干扰少等特点，目前已广泛用于金属材料中微量、痕量元素的分析中。
光谱发射法：主要包括空心阴原子发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICPAES）、氢化物发生—原子荧光光谱法（HGAFS），X射线荧光光谱法和火花源光电直读光谱法，因其测定灵敏度高，有较宽的线性动态范围，良好的精密度和重复性，可实现多元素同时分析等特点，非常适合于高温合金中化学成分的分析。
质谱法：中常使用的是电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和辉光放电质谱法（GDMS），由于其具有谱图简单、灵敏度高、选择性好、检出限低、线性动态范围宽、可多元素同时分析等特点，同时可与同位素比例和同位素稀释法、多种分离技术及进样方式相结合，非常适合高温合金复杂体系的痕量元素分析中，但此方面的研究主要集中在国外，在我国则开展的相对较少。红外吸收光谱法在镍基合金分析中的应用主要是碳和硫的分析测定，测定操作简单，易于掌握，确保结果的、准确。
综上所述，高温合金中化学成分的分析方法正在逐渐从经典化学分析法及单一的元素分析不断向仪器分析法及多元素同时分析的方向发展，从而将高温合金中化学元素的分析推进到新高的水平。
高温合金的无损检测：作为高端装备的关键部件，高温合金的应用从原材料、坯料到成品的各个阶段，均需要进行无损检测，由于声检测具有方便、安全、快捷和可靠性的特点，声检测在高温合金领域得到了广泛使用。高温合金的无损检测在高端设备检测上占有重要的地位，无损检测贯穿着结构件制备的全工程，从原材料到制造过程再到在役检测。常用的无损检测方法有声检测和荧光检测两种[2]。
下面将以涡轮盘为例：介绍粉末高温合金的无损检测方法粉末高温合金特点为晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、合金化程度高、屈服强度高、疲劳性好是制造高推比新型发动机涡轮盘、篦齿盘佳材料，我国某型号发动机就用到了粉末材料。涡轮盘是飞机发动机的关键件，在高温工作环境下承受高的载荷，工作条件十分苛刻，同时粉末盘的特点是导致疲劳断裂的临界缺陷尺寸微小，也就是说微小缺陷也将严重影响零件的使用性能，甚至造成灾难性的后果。因此采用新建的无损检测技术尤为的重要。
哈氏合金 主要适用于稀硫酸等的强腐蚀性介质的球阀阀门中。
（1）哈氏合金B
这种合金含有60百分之的镍、30百分之的钼和5百分之的铁。它特别能抵抗无机酸的强腐蚀，‘哈氏’合金‘B’对于各种浓度的盐酸可以用到沸点温度，而对于硫酸来说，在腐蚀性强的浓度下可以用到70℃。对于磷酸，它可以在各种条件下，而且‘哈氏’合金‘B’对于氯化铵、氯化锌、硫酸铝和硫酸铵也很适用。
在氧化性气氛中，‘哈氏’合金‘B’可以用到大约800℃，在还原气氛中，使用温度可以高一些。
（2）哈’合金C
这种合金是含有15的铬和17的钼的镍基合金。在氧化和还原两种气氛下，它可以用到一千一百℃。它对于盐酸、硫酸和磷酸有很好的抗腐蚀性。而且在许多情况下，它也可用于硝酸。
哈氏合金‘C’对于氯化物、氢氯化物、硫化物、氧化盐溶液和许多其它的腐蚀性介质有很强的抗腐蚀性。还特别适用于氢卤酸类介质，例如氢氟酸。
10．钛合金 主要适用于各种强腐蚀介质的阀门中。
法兰类型和密封面形式：
板式平焊法兰板式平焊法兰（化工标准HG20592、标准GB/T9119、机械JB/T81）：取材方便，制造简单，成本低，使用广泛；但刚性较差，因此不得用于有供需、易燃、易爆和较高真空度要求的化工工艺配管系统和高度、度危害的场合。密封面型式有平面和突面。
二、带颈平焊法兰
带颈平焊法兰全称带颈平焊钢制管法兰，英文名称：Sli-on简称SO。带颈平焊法兰属于法兰标准体系，是法兰(又称GB法兰)的其中一种表现形式，是设备或管道上常用的法兰之一。 带颈平焊法兰颈部高度较低，对法兰的刚度、承载能力有所提高。与对焊法兰相比，焊接工作量大，焊条耗量高，经不起高温高压及反复弯曲和温度波动，但现场安装较方便，可省略焊缝拍揉伤的工序。
三、带颈对焊法兰
带颈对焊法兰同板式平焊法兰一样也是将钢管、管件等伸入法兰内通过角焊缝与设备或管道连接的法兰。对焊法兰是管件的一种，是指带颈的并有圆管过渡的并与管子对焊连法兰。

带颈对焊法兰的密封面形式有
突面(RF)、凸凹面(MFM)，榫槽面(TG)，环连接面(RJ)，全平面(FF)；
带颈对焊法兰的通径范围：DN10~DN600；
适用范围：N系列N2.5~N40；Class系列Class150~Class1500。
法兰材料：碳素钢、珞钼钢、304、316、304L、316L、321、347、CF8C。
制造工艺：锻造。
优点：带颈对焊法兰也属于平焊法兰，因为有个短颈，从而提高了法兰的强度改善了法兰的承载力度。所以可以用于高压力的管道上。
缺点：较板式平焊法兰而言造**，由于其形状的特点在运输途中容易磕碰。
平焊和对焊是指法兰和管道连接时的焊接方式，对焊法兰焊接时只需单面焊接不需要焊接管道和法兰连接的内口，对焊法兰的焊接安装需要法兰双面焊。所以对焊法兰一般用于低、中压管道，对焊法兰用于中、高压管道的连接，对焊的法兰一般是至少N2.5Ma，采用对焊是为了减少应力集中，一般的对焊法兰多为带颈法兰也叫高颈法兰。
四、整体法兰
整体法兰是一种法兰的连接方式。也是属于带颈对焊钢制管法兰的一种。材质有碳钢、不锈钢、合金钢等。在国内各个标准之中，用IF来表示整体法兰。多用于压力较高的管道之中。生产工艺一般为铸造。
在法兰类型中就是用一个“IF”来表示整体法兰的类型。一般为突面（RF）,如果在易燃、易爆、高度和度危害的使用工况之中，则可以选用除了RF面之外的凸凹面（MFM）及榫槽面（TG）的密封面的形式
五、承插焊法兰
承插焊法兰是一端与钢管焊接另一端用螺栓连接的的法兰
密封面形式：突面（RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）
 应用范围：锅炉压力容器、石油、化工、造船、制药、冶金、机械、冲压弯头食品等行业承插焊法兰：常用于N≤10.0Ma，DN≤40的管道中
六、螺纹法兰
 螺纹法兰是将法兰的内孔加工成管螺纹，并和带螺纹的管子配套实现连接，是一种非焊接法兰。它和平焊法兰或对焊法兰相比，螺纹法兰具有安装、维修方便的特点，可在一些现场不允许焊接的管线上使用。合金钢法兰有足够的强度，但不易焊接，或焊接性能不好，亦可选择螺纹法兰。但在管道温度变化急剧或温度260℃-45℃的条件下，建议不使用螺纹法兰，以免发生泄漏。
七、对焊环松套法兰
对焊环松套法兰是可以活动的法兰片,一般是配套在给排水配件上，厂家出厂时伸缩节两端就各有一片法兰，直接与工程中的管道、设备用螺栓连接。
作用：
使用对焊环松套法兰的目的一般是为了节省材料，其结构分成两部分，管子部分一头和管道接，一头做成对焊环。法兰盘采用低等级的材料，而管子部分使用和管道一样的材料，达到节省材料的目的。
 对焊环松套法兰的优点：
1、节约成本。当管材材质特殊，价格昂贵时，焊接同样材质的法兰成本高。
2、不便于焊接或不便于加工或需要的强度大。如塑料管、玻璃钢管之类。
3、便于施工。如连接时法兰螺栓孔对应不便于找正或者防止日后换设备法兰螺栓孔有变等。
相关材质法兰WCB（碳钢）、LCB（低温碳钢）、LC3（3.5镍钢）、WC5(1.25铬0.5百分之钼钢）、WC9（2.25百分之铬）、C5（5百分之铬百分之钼）、C12（9百分之铬1百分之钼）、CA6NM(4（12百分之铬钢）、CA15(4）（12百分之铬）、CF8M（316L不锈钢）、CF8C（347不锈钢）、CF8（304不锈钢）、CF3（304L不锈钢）、CF3M（316L不锈钢）、CN7M（合金钢）、M35-1（蒙乃尔）、N7M（哈斯特镍合金B）、CW6M（哈斯塔镍合金C）、CY40（因科镍合金）等。