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鋯的基本性能

 

鋯(gao)的(de)性能參數
地殼(ke)中含(han)鋯約0.026％，為銅的(de)兩倍半(ban)。鋯主要(yao)為ZrSiO4和ZrO2。鋯礦中常(chang)含有(you)鉿(jia)，鉿(jia)含量約為鋯含量的2－3%。鋯有良好的(de)抗熱(re)中子輻射脆(cui)化(hua)性能，常用作核設(she)備，但(dan)鉿吸收熱(re)中子的(de)能力(li)為鋯的(de)600倍。因此核用鋯(gao)中所(suo)含鉿應控制在(zai)100ppm以(yi)(yi)下，以(yi)(yi)減少熱中子吸收斷面積。由于(yu)鋯與(yu)鉿(jia)共生，他們(men)的物理(li)和(he)化學性(xing)能非常(chang)相近，因此比較(jiao)難以(yi)(yi)分(fen)離。鋯中含鉿(jia)，不影響鋯的耐蝕性(xing)，所(suo)以(yi)(yi)化工(gong)用鋯中不必(bi)減少鉿(jia)含量(liang)，一般(ban)鉿(jia)含量(liang)在5%以(yi)下(xia)即可。1950年(nian)美(mei)國(guo)成功地分離出鋯，開始(shi)了核能級(ji)鋯的工業生產，1957年(nian)日本開始生產(chan)核能(neng)級鋯(gao)。近年(nian)來(lai)世界鋯(gao)錠的生產(chan)能(neng)力(li)已(yi)有約一(yi)萬噸。
      鋯有比不銹(xiu)鋼、鎳(nie)基合金及(ji)鈦更優(you)異的耐腐蝕性能(neng)，力學性能(neng)和工(gong)藝(yi)性能(neng)也很適宜制(zhi)造容器(qi)和換(huan)熱器(qi)。目前(qian)國內鋯材價格(ge)約(yue)為鈦材的5-10倍。由于(yu)價格昂貴(gui)，過去用(yong)的(de)(de)較少。隨著國內化工行業的(de)(de)發展，許多(duo)強腐蝕(shi)的(de)(de)設(she)備正在越來越多(duo)地采用(yong)鋯材(cai)，大大提(ti)高設(she)備的(de)(de)壽命(ming)和可(ke)靠性，取得更(geng)好的(de)(de)經(jing)濟(ji)效益。國內從(cong)鋯材(cai)的(de)(de)生產，到設(she)備的(de)(de)設(she)計、制造和檢驗(yan)技術也日漸成(cheng)熟，為(wei)鋯容器(qi)的(de)(de)廣泛應用(yong)提(ti)供了基礎。
      鋯(gao)和(he)鋯(gao)合金比合金鋼和(he)鋁有好(hao)得多的(de)可焊性。鋯(gao)的(de)熱膨脹系數低，因而焊接(jie)后焊接(jie)件的(de)變(bian)形小。鋯(gao)的(de)彈(dan)性模量低，因而焊接(jie)后焊接(jie)件的(de)殘余應力較(jiao)小。鋯(gao)的(de)氧化物在(zai)鋯(gao)中有較(jiao)高的(de)溶解度，焊縫中通常不(bu)會夾渣(zha)，焊接(jie)時(shi)也不(bu)需要焊劑(ji)。20mm厚(hou)度以(yi)下的鋯板(ban)焊(han)接(jie)，通常(chang)不會產生熱裂和(he)冷裂。鋯最常(chang)用的焊(han)接(jie)方法是TIG焊，厚板(ban)可用MIG焊(han)(han)，也可用等離子焊(han)(han)、電(dian)子速焊(han)(han)和(he)電(dian)阻(zu)焊(han)(han)。鋯比鈦對氧(yang)、氫(qing)等氣體(ti)的(de)親(qin)和(he)力(li)更(geng)強(qiang)，焊(han)(han)接容池和(he)冷卻(que)中(zhong)的(de)焊(han)(han)縫必(bi)須嚴(yan)密的(de)至于惰性氣體(ti)的(de)保護之下。惰性氣體(ti)的(de)純度應高于99.998％，露(lu)點－51℃以下。焊接件在250～300℃以下(xia)的區域均應(ying)處于惰性氣(qi)體(ti)的保護(hu)之(zhi)下(xia)。鋯焊接接頭應(ying)通過(guo)彎(wan)曲試驗，彎(wan)曲直(zhi)徑為(wei)6倍壁(bi)厚，彎(wan)曲(qu)90°不裂為(wei)合(he)格。一般不把(ba)焊縫的污染作(zuo)為(wei)合(he)格指標(biao)，但焊縫表(biao)面出現白色(se)(se)或黑色(se)(se)沉積物是難以(yi)通(tong)過彎(wan)曲試驗的。鋯(gao)不能(neng)和鐵、銅(tong)、鋁等熔焊(han)(han)，因此(ci)構件上要(yao)求避免這種(zhong)焊(han)(han)接(jie)。鋯(gao)與鋼的雙層金屬(shu)也不能(neng)采用堆(dui)焊(han)(han)，而采用爆炸(zha)復合(he)（爆炸(zha)焊(han)(han)接(jie)）。
    鋯在空氣中時,425℃會(hui)嚴重起皮，540℃生成白色氧化鋯，700℃以(yi)上吸(xi)氧變脆。鋯在400℃以上與氮反應，800℃反應激烈。真空(kong)退火不可(ke)能去(qu)除鋯中的氧和氮(dan)。鋯在300℃以(yi)上開(kai)始吸(xi)氫(qing)(qing)，產生氫(qing)(qing)脆(cui)，可(ke)通(tong)過1000℃的真(zhen)空(kong)退火消除氫(qing)。
    鋯(gao)焊接接頭的焊縫和熱影響區(qu)在冷卻中由β鋯轉(zhuan)變成α鋯的(de)過(guo)程中，鋯中含有的(de)鐵(tie)會富集在(zai)殘留的(de)β晶界和α片(pian)間，濃度可達(da)平均含量的20倍，從(cong)而降低焊(han)縫(feng)和熱影響區的(de)耐蝕性。焊(han)接(jie)接(jie)頭經700－800℃的均勻(yun)化處(chu)理，可有效(xiao)地改善焊接接頭(tou)的耐(nai)蝕(shi)性能(neng)。
    更(geng)多腐蝕數據(ju)可(ke)聯系濰(wei)坊杰凱特(te)種金屬(shu)設備有限(xian)公司(si)15908023566
 
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