Monel400介紹：

Monel400合金是一種銅鎳合金耐腐蝕性優質，在各種各樣媒體中有着較好的耐蝕性，電焊焊接特性好、高韌性輕中度，該合金已在多種多樣場所中運用。在鹹水湖或海面具備耐孔蝕、晶間腐蝕工作能力.尤其是耐鹽酸和耐鹽酸.深海工業生産Monelk500

相匹配型号：

英國

UNS 法國

SEWVDIUV 法國

BS 法國的

AFNOR

Monel400 N04400 W.Nr.2.4360

NiCu30Fe NA12 Nu30

成分：

C≤0.30Mn≤2.00Si≤0.50S≤0.024Ni≥63Cu28.0~34.0Fe≤2.5

機械性能：

相對密度：8.83溶點：1300~1390℃

常溫狀态合金的物理性能的MIX

合金 抗壓強度

RmN/mm2 抗拉強度

RP0.2N/mm2 拉伸強度

A5% 抗拉強度

HB

Monel400 480 170 35 ≥331

特點

Monel400是一種使用量大、主要用途廣、綜合型能的耐腐蝕合金。此合金在鹽酸和氟氣物質中具備耐腐蝕性，對熱濃燒堿溶液也是有耐腐蝕性。與此同時還耐中性溶液、水、海面、空氣、有機物等的浸蝕。該合金的一個關鍵特點是一般不出現晶間腐蝕裂痕，加工性優良。

金相構造

Monel400合金的機構為高韌性的單相電離子晶體。

耐蝕性

Monel400合金在氟氣、鹽酸、鹽酸、氫氟酸及其他們的派生物中有優異的耐腐蝕性。與此同時在大海中比銅基合金更具有耐腐蝕性。酸物質：Monel400在濃度值低于85%的鹽酸裡都是耐腐蝕的。Monel400是能耐鹽酸中為數的主要原材料之一。水浸蝕：Monel400合金在大部分水浸蝕狀況下，不但耐腐蝕性，并且孔蝕、晶間腐蝕等也少發覺，浸蝕速率低于0.025mm/a。高溫浸蝕：Monel400在空氣中持續作業的氣溫一般在600℃上下，在高溫蒸氣中，浸蝕速率低于0.026mm/a。氨：因為Monel400合金鎳成分高，故能耐585℃下列沒有水氨和氨解标準下的浸蝕。

使用性能與規定

熱處理

退火工藝應調節在700-900℃，強烈推薦迅速空冷以獲得耐蝕性能。時間和溫度将同時危害晶粒大小,務必細心制訂淬火主要參數。

冷拉

冷拉應開展正中間淬火。具備高冷作硬化率。

冷成型形變量要高過5%，務必在去内應力或淬火後能夠應用。

焊接方法

可以用氩弧焊機、等離子電孤，氣體保護焊或手氩弧焊等方式 開展電焊焊接，首先推薦單脈沖電弧焊，焊後開展表層處理。

Ni:容量;Cu:28-34;Si:<0.5;Mn:<2.0;C:<0.30;Fe:<2.0

蒙乃爾K500(UNSN05500)

蒙乃爾K500合金除具備高韌性、抗腐蝕、無帶磁等優良的物理性能外，還具備蒙乃爾400一樣的耐腐蝕性。能做為泵軸原材料，适用高硫、高低溫蠟燭層的地質環境

采掘标準下工作中。因為該合金沒有塑—脆變化溫度，因此十分适用各種各樣超低溫機器設備。此合金适用于泵軸和閥座、運輸器刮闆、天然氣井鑽環、延展性部件、閥墊等。

該合金的成分大緻與蒙乃爾400同樣，區别是帶有2.3-3.15%的A1和0.30-1.00%的Ti，此合金的機構特性除有彌漫的Ni3（A1,Ti）沉積相進行析出外，别的

與蒙乃爾400合金同樣。

Ni:>63; Cu:27/33; Mn<1.5; Fe<2;Si<0.5; A1 2.3/3.15;Ti0.35/0.85

運用範疇行業

A.驅動力加工廠中的無縫拼接供水管道、蒸汽管道

B.海面交換機和冷凝器

C.鹽酸和鹽酸自然環境

D.石油水蒸氣蒸餾

E.在海面應用設施的泵軸和飛機螺旋槳

生産制造生産鹽酸機器設備運用的泵和閥

介紹了高溫耐腐蝕強制循環蒸發器關鍵部件．~．-- 蒙乃爾合金(MONEL400)管闆制造，論述了該超大尺寸的鎳—銅 合金鋼，組合管闆制造工藝的難點，并對其在制造過程中不接觸鐵 加工和防變形控制進行了重點闡述。

随着氧化鋁技術在國内的推廣取得重大進展，國内氧化鋁廠不 斷增加。氧化鋁生産已達到國際先進水平。作為氧化鋁生産不可缺 少的關鍵設備之一一高溫耐腐蝕強制循環蒸發器也成功地實現了國 産化。我廠承接廣西平果氧化鋁廠2台強制循環蒸發器和8台降膜 蒸發器設備。其中由貴陽鋁鎂設計院設計的内徑為 1425mm的2台 材質為MONEL400高溫耐腐蝕強制循環蒸發器，是目前我廠第一次制 造的進口設備；其設備中的M0NEL400鎳一銅合金管闆，是強制循環 蒸發器的核心部件。

如此材質和加工鑽孔工藝要求較高的管闆是我廠首次制造，我 廠通過合理的施工方案和制造工藝，切實可行的防鐵粒子防變形措 施解決了技術上的難點，本文對此進行了闡述。 1強制循環蒸發器管闆簡介 強制循環蒸發器屬于高溫耐腐蝕設備，管闆和管子材料屬于 MONEL一400鎳一銅合金不鏽鋼。從美國購進。價格2O萬元／噸。蒸 發器分上下管闆各一塊。折流闆8塊，每台管孔數量為462個，管 孔的尺寸為 40．4 。管闆與換熱器之間為焊接如圖1。

1．2管闆技術要求

(1)MONEL400化學成分

(2)管闆上各管孔之間的管孔中心線兩兩間距偏差不超過正負 0．8mm。

(3)處于同一條直線上的管孔中心線間的偏差要求lO個不超 過正負1．2mm。

(4)蒙乃爾鎳—銅合金材料加工性能和導熱性能和防腐性能較 好。加工時要防管闆同鐵接觸産生鐵離子污染。

1．3主要檢測項目

(1)原材料的驗收；

(2)無損檢測；必須符合GB150、GBI51及《壓力容器安全技 術監察規程》中的相關規定。

(3)管闆上下加工面的平面度；

(4)管闆加工後的外型尺寸；

(5)上下管闆和折流闆的孔距和孔壁的光潔度；

(6)加工後合金不鏽鋼表面進行酸洗處理。

2管闆主要制造難點及注意事項

由于強制循環蒸發器中上下管闆要安裝462根管子，要求上下 管闆和8塊折流闆上加工的462個孔必須同心，才能保證脹接的好 壞也直接影響管闆的使用精度。

2．1上下管闆加工 由于MONEL400鎳一銅合金鋼闆從美國進口，材料價格高，上下 管闆毛坯訂貨。 1445mm管闆外圓隻有lOmm加工量。厚度隻有2mm 加工量。在加工過程中考慮以下幾點

(1)合金鋼闆平面要求校平，否則平面無法加工。

(2)上大落地車床時，一定要找平才能進刀。

(3)吊裝時要用布帶，裝夾時要用銅皮隔開。

(4)加工刀具選擇硬質合金，因為切屑易粘刀，刀具磨損快。

2．2管闆組對鑽孔和鉸孔 上下管闆組對裝卡時，要裝卡一塊折流闆，用木方隔開，用不 鏽鋼螺栓固定管闆的三個點。這是管闆制造的難點之一，對其能否 成功鑽孔起主導作用。制造過程中應考慮以下幾點：

(1)從上下管闆和折流闆組對固定的角度進行防變形控制；

(2)選擇防變形工裝和鑽杆的不垂直度：

(3)冷卻液的選擇，選用切削液要以降低溫度、清洗切屑為主；

(4)變形後的修複；

(5)鉸孔的加工餘量；

(6)鉸刀的選擇和缺陷的解決措施。

3管闆的制造

為了保證上下管闆和折流闆組合的制造精度，滿足圖紙和組焊 要求，上下管闆的加工，整體組裝和上平台鑽孔、防變形、橢圓等 問題，貫穿了其過程的每一個環節，下面從這幾個方面進行分析。

3．1上下管闆和折流闆的加工

(1)上下管闆和折流闆下料時應有足夠的加工量；

(2) 50厚的合金鋼闆要加工成 48厚，加工餘量隻有2mm。 所以在上落地車床時，鋼闆必須校平； 50厚的合金鋼闆的校平對 于沒有大型油壓設備的廠是一個難題，隻有讓有經驗的技師在單柱 型的油壓機上，采用旋轉校平的方法進行；

(3)上落地車床加工時，要用布帶吊裝管闆與卡盤之間要用銅 皮隔開，管闆的兩平面必須找平，車刀用硬質合金刀。

3．2上下管闆和折流闆組對

(1)上管闆共計462個孔，在管闆上劃線時。要用不鏽鋼劃規 孔劃完後，要對圖檢查兩次。

(2)管闆組裝、劃線的管闆放在上面，折流闆放在下面。折流 闆與管闆之間用 50厚木方隔開，用三顆不鏽鋼螺栓固定。

(3)工作平台必須找平，要求鑽杆保持90。；組裝的管闆要 在工作台上用螺栓鎖緊，并用銅皮隔開。

3．3管闆鑽孔

(1)鑽孔前先用 39鑽頭畫窩、定中心，再用 39．8鑽頭開 鑽，允許鑽孔孔徑的偏差為 39．95。

(2)鑽孔時的切削速度應控制在lOmm／分鐘一16衄／分鐘，鑽 床轉速100轉／分鐘一200轉／分鐘，吃刀量應為0．06=~／轉一O．1Omm／ 轉。鑽孔時要注意鐵屑的形狀和出屑是否順利，要防止固鐵屑堵塞 造成鑽頭折斷和劃傷孔壁。

(3)鎳一銅合金材料傳熱性能好，在鑽孔時要用冷卻液。冷卻 液必須選擇不含硫的菜籽油，也可以使用3％的亞硝酸鈉 2％碳酸鈉 少量熱水混合，适當加1％的L-AN46和0．5％的乙醇用水稀釋，這樣 配成的乳化液對鑽削合金鋼效果較好。

(4)上下管闆管孔的端頭均用锪鑽倒0．5-1的45。倒角，以便 穿管。

3．4管闆鉸孔

(1)上下管闆孔鑽完後，要對圖編号進行檢查，完全合格後才 能打開鉸孔。

(2)鉸刀選擇機用錐柄套式鉸刀，機用錐柄鉸刀的刀杆要求莫 氏錐度處與鉸刀安裝位置同心。在刀杆裝入鑽套上時，要對刀杆徑 向跳動進行測量。刀杆的徑向跳動量<0．1mm．

(3)鉸孔時切剝速度應控制在4~6mm／分鐘，轉速在80-125 轉／分鐘，進刀量為0．1IllIl／轉。

(4)在鉸孔時，鑽床搖臂必須鎖緊。冷卻液必須對準鉸刀孔。

(5)在每個孔鉸完後，退刀過程中不允許将鑽床停車和打反轉 退刀。

(6)462個管孔鉸完檢查合格後，将組合管闆的方位做好記号 十字線向上箭頭後打開。在單獨對上下管闆的管孔打坡口和管孔切 槽。

(7)鉸孔中常見缺陷及解決措施

4對上下管闆檢驗。如圖4

上下管闆和折流闆全部加工完成後，對管闆的外型尺寸和上下 不平度進行測量，完全符合圖紙尺寸要求，462個管孔編号檢測。 管孔表面粗糙度低于12．5p-m。 管孔平均公差在 O．0l～ O．04之間。各項尺寸完全達到技術要 求。

5結語

通過加工工藝的選擇，組對防孑L變形的控制，有效的冷卻方案 及合理的加工順序等工藝措施，成功的解決了特殊合金鋼的特大型 組合管闆的制造變形問題，生産出合格産品。為同類産品的國産化 積累了經驗、填補了公司特種材料加工的空白。

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