ASTM B111 C70400 95-5 Koppar-Sömlösa värmeväxlarrör för nickel

ASTM B111 C70400 är en sömlös koppar-nickelrörskvalitet, vanligen kallad 95-5 koppar-nickel, i vilken kopparbasen är legerad med cirka 5 % nickel tillsammans med kontrollerade järn- och mangantillsatser. Legeringen sitter mellan den enkla mässingen och 90-10 och 70-30 koppar-nickel-kvaliteterna: den behåller mycket av kopparns värmeledningsförmåga samtidigt som den får den havsvattenbeständighet som kombinationen av nickel, järn och mangan ger. Slangen levereras i O61-glödgad temperering eller H55-ljusdragen temperering för ytkondensorer, förångare, värmeväxlare och kondensorbatterier.

Legering karaktär

Nickel i fast lösning höjer matrisens korrosionspotential och hjälper till att bilda en tät, vidhäftande oxidfilm; järntillsatsen stabiliserar filmen mot nedbrytning under strömmande vatten; och mangan förbättrar gjutbarheten och filmstabiliteten. Resultatet är ett rör som motstår havsvatten, saltspray och svagt sura processmedia, med en typisk korrosionshastighet under 0,1 mm/år vid marin exponering, vilket är anledningen till att 95-5 koppar-nickel används i stor utsträckning för havsvattenkretsar och värmeöverföringsutrustning där full 90-10-specifikation inte krävs. I handelsdokument skrivs legeringen ofta som BFe5-1,5-0,5 enligt det kinesiska materialbeteckningssystemet, och det motsvarar UNS C70400 i ASTM-systemet.

Komposition och mekaniskt beteende

Styrkevärdena ovan beskriver det intervall som normalt uppnås av legeringen över härdning och är angivna för att stödja preliminär design. De bindande acceptansvärdena är den minsta draghållfasthet, minsta sträckgräns och minsta töjning som ASTM B111 anger för det specifika UNS-numret och temperamentet, och dessa anges på materialprovningscertifikatet som utfärdas med varje parti.

Dimensionella toleranser

ASTM B111 tabellerar dimensionella toleranser efter ytterdiameter och väggtjocklek. För de små och medelstora diametrarna som används i kondensor- och värmeväxlarservice gäller följande värden:

Fysiska och termiska egenskaper

Densitet: cirka 8,8 g/cm³, vilket ger en lättare rörlinje än motsvarande 90-10 eller 70-30 specifikation

Värmeledningsförmåga: ca 50 W/(m·K) vid rumstemperatur, långt över rostfritt stål

Elektrisk ledningsförmåga: låg jämfört med ren koppar, som förväntat för en koppar-nickellegering, vilket inte är en begränsning för värmeöverföringseffekt

Magnetisk respons: i huvudsak icke-magnetisk, så magnetiska inspektions- och separationsmetoder kan användas utan störningar

Tillverkning: lätt kallformad, expanderad, lödd och lödd, med gasskyddad bågsvetsning som ger bästa svetsfogskvalitet

Testning och kvalitetskontroll

Rör levereras mot testkraven i ASTM B111: virvelströmstestning i full längd enligt praxis E243, hydrostatisk testning för fiberspänningen som ställs in av standarden, och expansions- och utplattande tester på prover som tagits från partiet. Kemisk analys tas från gjutgodset eller från det färdiga röret efter behov, och värmenumret som är markerat på varje rör kopplar tillbaka det till materialprovningscertifikatet. För sjövattenservice bör certifikatet ses över tillsammans med järn- och manganinnehållet, eftersom det är kombinationen av nickel med de två elementen som avgör hur väl skyddsfilmen överlever i själva kylvattnet.

Ansökningar

Marinteknik: havsvattenrör, kondensor- och värmeväxlarrörbuntar och smörj- och mantelvattenkylare på fartyg.

Offshoreinstallationer: havsvattenlyftledningar och värmeöverföringsutrustning på plattformar som utsätts för kontinuerlig saltstänk.

Avsaltning och vattenbehandling: förångare och förvärmarrör där en lägre legeringshalt räcker.

Energi- och kemiska anläggningar: kondensor och kylare i kraftproduktion och petrokemiska enheter som hanterar svagt aggressivt vatten.

Kylning och luftkonditionering: kondensor- och förångarslingor, där legeringens värmeledningsförmåga och korrosionsbeständighet används.

Val och tillverkningsvägledning

Välj C70400 när kylvattnet är havsvatten eller bräckt men belastningen är måttlig, och flytta till 90-10 C70600 eller 70-30 C71500 när vattnet är förorenat, hastigheten är hög eller röret måste överleva sulfidkontamination. Under tillverkningen, håll röret i glödgat tillstånd för expansion till rörplåtar, skydda hålet från smuts på plats och undvik att blanda denna legering med stålkomponenter i en våt krets utan hänsyn till galvanisk koppling. Svetsade anslutningar bör göras efter valsningen där konstruktionen tillåter, och värmetillförseln bör kontrolleras för att undvika förlust av glödgat temperament i fogområdet.

FAQ

F: Vad är ASTM B111 C70400?
Det är 95-5 koppar-nickel-kvaliteten som täcks av ASTM B111 för sömlösa kondensorrör och hylsor, med cirka 5 % nickel och 1,4 % järn i en kopparbas.

F: Vad är skillnaden mellan C70400 och C70600?
C70400 innehåller cirka 5 % nickel och C70600 innehåller 9,0-11,0 % nickel. Den högre nickelhalten i C70600 ger bättre motståndskraft mot förorenat havsvatten med högre hastighet, medan C70400 förblir lämplig för måttlig marin användning till lägre legeringskostnad.

F: Vilka temperament är tillgängliga?
O61 glödgad för rör som kommer att expanderas till en tubplåt och H55 light-dragen för rör som behöver högre styrka. Temperamentet bestämmer de minsta mekaniska egenskaper som certifierats för partiet.

F: Hur tjockt behöver röret vanligtvis vara?
Kondensor- och värmeväxlarservice använder vanligtvis väggtjocklekar mellan cirka 0,5 mm och 1,5 mm, och valet bör ta hänsyn till den förväntade korrosionshastigheten under designlivslängden.

F: Kan röret svetsas?
Ja, med en teknik som lämpar sig för koppar-nickel och gasskyddad bågsvetsning ger det bästa resultatet. Lödning och hårdlödning används också i stor utsträckning för denna legering, särskilt för beslag och små spolar.

F: Hur verifieras det levererade röret?
Virvelströmstestning i full längd, hydrostatisk testning och partibaserade expansions- och tillplattningstester utförs, och materialtestcertifikatet rapporterar sammansättning, mekaniska egenskaper och icke-destruktiva testresultat.