哈氏合金 C-2000，代号 UNS N06200， 镍基合金由镍、钼、铬等元素组成，镍含量约为 55%。 向硫酸、氢氟酸和稀盐酸中添加一定量的铜可改善温度特性。 高铬含量使其能够最大限度地抵抗被氧化性化学品、铁离子和溶解氧污染的工艺流。 它是一种具有优良的耐氯化物腐蚀和耐腐蚀性的合金。 UNS N06200 合金广泛用于化学反应器、热交换器、石化管道、制药工业和气体脱硫系统。
哈氏合金 C-2000 哈氏合金最初是在已建立的镍铬钼合金中添加铜的想法，作为首选合金，以扩大材料的应用范围而开发。 自 1995 年底进入市场以来，由于其固有的多功能性，它一直得到市场的认可。 这项创新不仅提高了合金的耐水腐蚀性能，而且扩大了 Ni Cr Mo 合金的应用范围。 这种新材料旨在承受腐蚀性更强的化学品，例如硫酸、盐酸和氢氟酸。 与以前优化的仅耐氧化或耐还原酸的 Ni Cr Mo合金相比，C-2000 哈氏合金在这两种环境中都具有耐腐蚀性。 由于钼和铜的共同作用（分别为 16% 和 1.6% 的水平），这种合金具有出色的抗介质腐蚀能力，并且高铬含量（按重量计 23%）确保了在氧化介质中的耐腐蚀性。
从工程角度来看，C-2000 哈氏合金在提高生产力方面具有巨大潜力。 当与原始 Ni Cr Mo 合金一起使用时，其增强的耐腐蚀性可在相同材料厚度下延长设备寿命，即使在不利条件下也能获得更高的安全系数。 各个方面增强的耐腐蚀性使设备可用于多种用途（反应器、热交换器、阀门、泵等），并提供更高的投资回报。 例如，2000 个反应器可以适应盐酸混合物的不同工作条件，然后转化为硝酸基混合物。 C-2000 哈氏合金是最好的镍基合金材料，由于其多种功能，可以适应各种工艺。 Ni-2000 合金在各种环境中都具有出色的耐腐蚀性。 C-XNUMX 的优异性能为化工设备的应用提供了突破。
高铬含量用于抵抗氧化介质（如铁、铜和溶解氧）的腐蚀。 稀盐酸和硫酸等还原介质需要高钼和钨含量。 冶金稳定性有限，因此不可能同时优化两者。 哈氏合金 C-2000 合金解决了这种合金的设计困境。
高铬含量与钼和铜相结合，在不牺牲冶金稳定性的情况下，为减少环境腐蚀提供了出色的抵抗力。 C-2000 合金比行业标准 C-276 合金具有更好的抗点蚀和缝隙腐蚀能力。 成型、焊接和加工特性与 C-276 相似。 C-2000 合金有多种形状，包括板材、片材、锻造坯料、棒材、线材、焊条和管材。 除非有特殊要求，否则锻件将进行最终固溶热处理。 该合金列于 ASTM B562-564、B564-B、564-B 和 B566-B 中。 DIN 标准编号为 NO.2.4675，nicr23mo16cu。 C-2000 合金 UNS 的统一编号为 N06200，但使用更严格的组件控制来提高性能。
ASME B16.47 系列 A 哈氏合金 C-2000 焊颈法兰
它在高温 （>1200°C） 下具有优异的抗氧化性。
高温强度好。
具有良好的成型性和焊接性。
它具有优良的耐应力腐蚀开裂性。
哈氏合金 C-2000 锻造弯头 1 英寸 3000#
哈氏合金 B-3 镍钼合金在还原环境中具有优异的耐腐蚀性。
哈氏合金 B-3 的升级版：B-3 对所有温度和盐酸浓度均具有出色的耐腐蚀性。
哈氏合金 C-4：热稳定性好，在 650~1040°C 下具有良好的韧性和耐腐蚀性。
哈氏合金 C-22：与氧化介质中的 C-4 和 C-276 相比，具有均匀的耐腐蚀性和优异的局部耐腐蚀性。
哈氏合金 C-276：优异的抗氧化腐蚀和耐中度还原腐蚀，优异的耐应力腐蚀。
Hastelloy C-2000：最全面的耐腐蚀合金，在氧化和还原环境中具有优异的均匀耐腐蚀性。
哈氏合金 G-35：G-30 的升级产品具有更好的耐腐蚀性和热稳定性，在磷酸和其他高铬含量的强氧化性混合酸介质中具有优异的性能。
哈氏合金 X：结合了高强度、抗氧化性和易加工等特性，上述每个等级都有自己的化学成分、机械性能和优点，因此哈氏合金的特性不能用单一的方式来描述。
哈氏合金主要分为 XNUMX 系列：B、C 和 G。 主要用于铁基Cr Ni或Cr Ni Mo不锈钢、非金属材料等使用强腐蚀性介质的场合。
为了提高哈氏合金的耐腐蚀性和冷热加工性能，对哈氏合金进行了 XNUMX 次重大改进。
B 系列：B→B-3 （00ni70mo28） → B-3
C 系列：C-→ C-276 （00cr16mo16w4） → C-4 （00cr16mo16） → X （00cr22mo13w3） → C-2000 （00cr20mo16）
G系列：G→G-3 （00cr22ni48mo7cu） → G-30 （00cr30ni48mo7cu）
使用最广泛的材料是 N06200 （B-3）、N10276 （C-276）、N06200 （X）、N06455 （C-4）、N06985 （G-3）
C≤0.01
铬22.0-23.0
镍
铁≤3.0
莫15.0-17.0
W3.0-4.5
铜1.3-1.9
四≤0.08
锰≤0.5
P≤0.02
S≤0.08
ASTM B574 哈氏合金 C-2000 圆棒
商标国标ASTM （美国）UNS 公司喧嚣W.Nr
哈氏合金 C-2000NS3405 系列哈氏合金 C-2000编号 N06200镍铬23Mo16Cu2.4675
密度比热熔融范围弹性模量 （GPa） 导热硬度热膨胀系数工作温度
磅/英寸3克/厘米3英热单位/lb°F焦耳/千克°C°F°C（ w/（m・k）（人权委员会）（25~100°C）（微米/米°C）（°C）
0.3078.50.1024282422-24761328-135820610.89012.4-200〜+ 400
产品来自标准
片材、板材、带材ASTM B575
钢坯、棒材和棒材ASTM B574、B472
涂层电极DIN 2.4699 标准
裸焊条和焊丝DIN 2.4698 标准
无缝管 & 管ASTM B622
焊接管 & 管ASTM B619、B626
附属品ASTM B366、B462
锻件ASTM B564、B462
UNS 挤压的合金 C-2000 90° 弯头 6“ SCH80S N06200 无缝管
哈氏合金 C-2000 因其对各种高温气氛的耐腐蚀性和优异的高温强度而被广泛用于各种高温环境。 哈氏合金 C-2000 的一些更常见的应用包括：
绕线电阻器。
双金属触点。
电气和电子应用。
海洋工程.
化学和碳氢化合物加工设备。
汽油和淡水罐。
原油蒸馏器。
脱气加热器。
锅炉、给水加热器和其他热交换器;
泵、轴、紧固件。
工业热交换器。
氯化溶剂。
原油蒸馏塔。
仪表和阀门零件。
螺丝机产品。
炼油厂管道。
热交换器。
核燃料的生产。
发电机管。
高温加热线圈。
原油输送管道。
螺旋桨和泵轴。
管道系统。
热交换管。
管件。
法兰。
真空管。
品种分类：
纱线管行业可制作各种规格的哈氏合金C-2000无缝管、哈氏合金C-2000钢板、哈氏合金C-2000圆棒， 哈氏合金 C-2000 锻件， 哈氏合金 C-2000 法兰， 哈氏合金 C-2000 管件， 哈氏合金 C-2000 焊接管， 哈氏合金 C-2000 钢带， 哈氏合金 C-2000 电线及配套焊接材料。
交货状态：
无缝管：固溶体+酸性白，长度可配置;
板：固溶、酸洗、修整。
焊接管：固溶体酸性白+RT%探伤;
锻造：退火+汽车抛光; 棒材经过锻造和轧制、表面抛光或汽车抛光。
带材在冷轧、固溶软态和脱氧后交付。
我们提供固溶体盘、直带和固溶直带，这些带材是在轻质状态下将线材精细粉碎制成的。
介绍了哈氏合金 C2000 的耐腐蚀性、化学成分和机械性能。 通过对焊接工艺的评价，对哈氏合金 C2000 的焊接工艺进行了实验研究，并将结果成功应用于工程实践。
对于工程应用，C2000 具有出色的经济性能。 与其他镍铬钼合金相比，它具有更强的耐腐蚀性，从而在相同材料厚度下，在更恶劣的条件下具有更长的设备寿命和更高的安全系数。 整体耐腐蚀性的提高使其可用于各种反应器和热交换器。 由于上述优点，C2000 是哈氏合金系列中耐腐蚀性最高的镍基合金材料。
典型 C2000 合金的化学成分见表 1，机械性能见表 2。
表 1 C2000 合金的化学成分
化学物质和成分的鉴定镍铬莫铜C四
2000津贴23161.60.010.08
SB575 N06200津贴22.0-24.015.0-17.01.3-1.90.010.08
表 2 C2000 合金的机械性能
拉伸强度 Rm/ 兆帕屈服强度 Re/ 兆帕断裂后伸长率 A/%
≥75237263
C2000 合金的焊接性与其他镍基合金和奥氏体不锈钢的焊接要求相似。 但是，从焊缝金属在还原或氧化介质中实现良好耐腐蚀性的角度来看，需要研究焊接方法的选择、填充金属的选择、接头形式的设计、焊接参数、预热和层间温度，最后研究焊缝金属的耐腐蚀性。 获得最佳焊接工艺规格。
2.1 焊接方法的选择
焊接 C2000合金通常采用手工钨氩弧焊或电极电弧焊。 不建议使用埋弧焊方法，因为埋弧焊的热量输入很大。 如果埋弧焊所需的厚度较大，焊缝尺寸较长，则应使用较细的焊丝Φ2.4mm或Φ3.2mm焊丝，并以较少的热量输入进行焊接。 如果焊缝厚度较小，可采用钨氩弧焊或电极电弧焊。 氩弧焊机需要高频燃弧装置和电流衰减装置，能实现焊后早期通风和延迟气体关闭，从而达到焊缝的保护作用。
使用钨极氩弧焊时，喷嘴应尽可能大，以最大限度地发挥焊缝的保护效果（Φ>10mm）。 此外，焊枪还需要气体扩散屏，以减少保护气体的异常干扰。 焊接正面时，应使用氩气对背面进行连续后续保护，应根据焊缝的颜色来判断保护效果。 银白色具有最好的保护效果。 根据技术经验，如果受保护的焊缝金属的厚度超过 6 毫米，则焊缝背面可能会因表面焊接产生的热量不足而氧化，并可能解除背面的气体保护。
2.2 焊接用填充金属的选择
选择 C2000 合金焊接材料的最常见方法是使用靠近母材的含有耐腐蚀合金元素的匹配焊接材料，并选择比母材含有更多耐腐蚀合金元素的超级匹配焊接材料。 焊接不同的母材时，应采用“高不低”的原则，焊接材料的合金成分应与母材的较高合金成分一致。 哈氏合金 C2000 中广泛使用的填充焊接材料是具有 23%Cr16%Mo 等成分的焊接填充材料。 这意味着 AWS A5.14 ERNi Cr Mo17 焊丝或 AWS A5.11 ENi Cr Mo17 焊条可用于在相同材料之间焊接 C2000。 这种焊接材料也适用于焊接 C2000 合金和其他铁素体钢。
2.3 坡口准备
C2000合金的焊接坡口可以进行机加工、热切割和抛光，但热切割的边缘必须在焊接前进行光亮抛光，以露出金属光泽。 焊接前对坡口进行目视检查或渗透检查，以确保没有影响焊缝质量的缺陷。
母材表面和凹槽至少 50mm 以内的两侧应用丙酮或无水酒精等清洁溶剂清洗。 必须清洁所有影响焊接质量的油脂、残留的加工液、记号笔痕、灰尘、氧化物等。 必要时，用不锈钢丝刷清洁沟槽区域和清洗后沟槽边缘。
2.4 焊接控制点
与其他镍基合金一样，哈氏合金 C2000 焊接过程中最大的问题是防止高温裂纹的形成。 之所以容易发生高温开裂，是因为焊缝凝固过程中，低熔点金属和低熔点共晶液膜的晶界仍然存在，由于收缩应力的作用而产生裂纹。 为了防止热裂纹的发生，从工艺的角度来看，首先需要降低焊接过程中的热输入。 第 100 个是适当控制层间温度，促进焊缝冷却。 为减少焊接过程中的热输入，应使用窄路径焊接，不得使用摆动焊。 最高层间温度应限制在 XNUMX °C 或更低。 弧坑容易产生高温裂纹，因此焊接后需要对焊接起点和出弧点进行抛光。 油脂和铁锈等杂质会导致高温开裂，因此在通道之间进行清洁和保护也非常重要。 必须彻底清理路径。 如果在焊接过程中出现裂纹、气孔或其他缺陷，必须通过抛光或其他机械手段将其完全去除，然后才能进行下一道焊接。
在该公司正在进行的一个化工项目中，介质的高腐蚀性和毒性对设备材料的选择提出了非常严格的要求。 考虑到耐腐蚀性和经济性，我们最终采用了哈氏合金 C2000。 在产品制造之前，必须按照 JB4708 焊接工艺鉴定标准并参照 ASME 第 IX 章“焊接和钎焊认证”进行焊接工艺鉴定。 鉴定测试是对厚度为 2000.6 毫米的 C35 合金进行的，采用结合手工氩弧焊作为背衬和电极电弧焊作为填充的焊接方法。
镍基合金的流动性相对较差，因此焊缝坡口角一般比碳钢和不锈钢大，以防止熔化不足和气孔等缺陷的发生。 对于 3 mm 或更小的对接坡口，无需打开坡口即可直接焊接。 当材料较厚时，通常使用 X 形斜面进行双面焊接，以减少焊接材料的填充。 该测试板的厚度为 6.35 毫米，可以钻一个 V 形槽。 焊道的种类如图 1 所示，试板的焊接加工参数见表 XNUMX。
表 3 WPQ 焊接参数
焊接顺序焊缝焊接方法 焊接材料电源极性焊接电流 I/A正保护空气流量 Q1/（L. min-1)后部保护气体流量 Q2/（L. min-1)
类
规范
毫米/
11手动氩弧焊ERNiCrMo-172.4直流直连90-12010-1515-18
21手工电弧焊ERNiCrMo-33.2直流反接90-11010-1515-18
31手工电弧焊ERNiCrMo-34直流反接110-13010-1515-18
图 1 焊接坡口的类型 根据技术要求，对焊后测试板进行了 100% PT 测试，并按 JB 4730I 级合格。
对测试板的焊缝进行了 100% RT 测试，JB 4730 II 级获得了认证。 随后，在测试面板上进行断裂机性能测试，结果如表 4 所示。
表 4 机械性能测试结果
试板厚度 t/mm抗张强度 Rm/ 兆帕骨折部位面弯曲和后弯测试 D=4a， α=180°硬度 （HV10）
6.35765,765焊缝装饰焊缝 208， 195， 200
取腐蚀样品并使用 ASTM G28A 方法进行腐蚀测试。 将采集 0.65 个腐蚀样品，腐蚀速率为 XNUMX g/（m）。2.h） 每个; 0.64 克/（米）2.h） 中，则结果满足产品的技术要求。
根据焊接工艺的评估结果，该产品的生产工作顺利完成。 通过产品焊缝的无损检测结果和产品焊接试板的理化性能测试结果，证明所选焊接材料和焊接工艺管理正确，完全符合设计要求。 目前，采用哈氏合金 C2000 材料制成的产品已安全运行多年，受到用户的高度评价。
