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冷战结束后，由于东西方的军事对峙趋缓及全球性的经济不景气，各国的国防经费都遭到大幅度缩减，使大多数国家的军用飞机都需要延长使用年限，如此虽然可节省采购新机的花费，但老飞机结构上最令人头痛的疲劳与腐蚀，则是延长服役期限时必须严肃以对的课题。
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前言
东西方冷战时期，西方国家军用飞机的设计使用年限通常是20年到30年，为了维持对苏联的军事优势，这些军用飞机在到达使用年限后都会予以退役，但自1991年苏联瓦解后，双方的军事对峙一夜之间骤然消失，维持军事优势已无必要性，加上本世纪初的全球性经济不景气，国防经费遭到大幅度删减，使得许多国家的军用飞机在到达使用年限后仍然得继续服役，部分机型的服役时间甚至高达50年以上。
B-52“同温层堡垒”（Stratofortress）轰炸机是冷战时期美国的核轰炸主力，最后一架B-52H于1962年出厂，原本预定在服役30年后的1992年退役，如今美国空军决定该机得继续服役到2040年，届时服役时间将逼近80岁，堪称是爷爷级的古董机。而于1961年进入美国空军服役的T-38“禽爪”（Talon）喷气教练机，原设计服役寿命为7,000飞行小时，但经过数次性能提升延长服役寿命后，在2013年时的实际飞行时数已达15,000飞行小时，等到预计的2026年退役时，实际飞行时数将达23,000小时，为原本设计值的3倍多。
T-38在1997~2001年的世纪之交更换了全新机翼，老机得以开新花
延长飞机使用年限固然可以省下采购新飞机的经费，但伴随着飞机使用时间的增加，飞机结构的疲劳（fatigue）及腐蚀（corrosion）问题也会随之一一浮现。根据一份1997年发表的研究报告，从1954年到1995年这40年间，全球共约发生2,800次飞机失事，其中由于结构问题导致的有67件，原因及百分比为︰其它及设计不良各占10.4%、维修不良占7.5%、超负荷（overload）占28.4%、疲劳及腐蚀占百分之43.2%。结构问题中疲劳及腐蚀危害最烈，几乎占了一半，可见要维持老飞机的飞行安全，必须对结构疲劳及腐蚀有正确的认知及处置，而这也是目前各国空军现正面对的首要课题。
结构疲劳破坏典型破断面
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疲劳
疲劳是指在低于材料极限强度（ultimate strength）的应力（stress）长期反复作用下，导致结构终于破坏的一种现象。由于总是发生在结构应力远低于设计容许最大应力的情况下，因此常能躲过一般人的注意而不被发觉，这也是疲劳最危险的地方。
材料在承受反复应力的作用过程中，每一次的应力作用称为一个应力周期（cycle），此周期内的材料受力状态，由原本的无应力先到达最大正应力（拉伸应力），然后到达最大负应力（压缩应力），最后回到无应力状态。在此受力过程中，每一个应力周期所经历的时间长短（即︰频率）与疲劳关系甚微，应力周期的振幅及累积次数才是决定疲劳破坏发生的时机；另外，压缩应力不会造成疲劳破坏，拉伸应力才是疲劳破坏的主因。
材料承受反复应力的作用过程
疲劳破坏大致分为两类︰低周期疲劳（low cycle fatigue）及高周期疲劳（high cycle fatigue）。一般而言，发生疲劳破坏时的应力周期次数少于十万次者，称为低周期疲劳；高于此次数者，称为高周期疲劳。低周期疲劳的作用应力较大，经常伴随着结构的永久塑性变形（plastic deformation）；高周期疲劳的作用应力较小，结构变形通常维持在弹性（elastic）范围内，所以不致有永久变形。
材料疲劳破坏的进程分为三阶段︰裂纹初始（crack initiation）、裂纹成长（crack growth）、强制破坏（rupture）。材料表面瑕疵或是几何形状不连续处，材料晶格（lattice）在外力作用下沿结晶面（crystallography plane）相互滑移（slip），形成不可逆的差排（dislocation）移动，在张力及压力交替作用下，于材料表面形成外凸（extrusion）及内凹（intrusion），造成初始裂纹。这些初始裂纹在多次应力周期的拉伸应力连续拉扯下逐渐成长，并使材料承载面积缩减，降低材料的承载能力。当裂纹成长到临界长度（critical length）时，材料净承载面积下的应力已超过材料的极限强度，此时的材料强制破坏也就无法避免了。
飞机结构的疲劳破坏最常发生于几何形状不连续处，因此在维护延长服役年限的老飞机时，对一些几何面积变化较大的位置，如︰R角、铆钉孔边……，都得特别留意。比较麻烦的是有些结构件在原本的设计负载下，预期使用期间不会有疲劳破坏的顾虑，因此未留下检查进手空间，或是结构需大部拆解后才有办法检查，这些位置在延长服役期间如果未能检查，就会有相当的潜在飞行安全风险。
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腐蚀
腐蚀是个存在已久的老问题，亚热带高温潮湿的环境更有利于腐蚀的发生。本质上，腐蚀是个无法避免的过程，只能以适当的处置来延缓其发生或降低带来的损害，明白了常见的腐蚀及其预防或处置方式，对飞行安全或节省维修经费，都会有莫大的帮助。
广义来说，腐蚀是指材料受到环境介值预期外的侵袭所造成的材料性质退化。不论是金属、聚合物（polymer）、或陶瓷（ceramic）……皆难逃腐蚀。这是因为在自然界里，材料以矿石中硫化物（sulfide）或氧化物（oxide）型态存在的情况最稳定，一旦经由各种精炼过程成为纯物质或合成物质的型态，就成为不稳定状态，而腐蚀就是材料恢复稳定的一种方式。例如：自然界的铁是以氧化铁的形式存在于矿石中，经过提炼之后成为纯铁或合金钢，但在岁月的侵袭下，终究会恢复到生锈的氧化铁。
一般人都有个错误的观念，认为腐蚀与空气湿度有直接的关系，因此潮湿的东南亚地区较容易发生腐蚀，而干燥的北美或欧洲大陆，则较不会有腐蚀的困扰。事实上，腐蚀的发生与空气绝对湿度（Absolute Humidity）关系甚微，与空气相对湿度（Relative Humidity）则密不可分。此处的空气绝对湿度就是一般人所认知的空气湿度，它是指在某一温度下，空气中所含的水蒸气含量；而空气相对湿度则是指在某一温度下，空气中的水蒸气含量与该温度下空气所能容纳的水蒸气最大含量之比值。当空气相对湿度到达某一临界值（Threshold）时，水蒸气会在金属表面形成水膜，促使电化学（electrochemical）反应发生，进而加快腐蚀速率，因此东南亚地区的年平均空气绝对湿度固然高于北美或欧洲大陆地区，但两地区的年平均空气相对湿度则未必一定如此，事实上，全球大部分地区的年平均空气相对湿度大约都在70%到80%之间，换言之，不论是东南亚地区或是大陆型气候的美国，都会遭遇到相同程度的腐蚀问题。
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天津荣盛建成商贸有限公司成立于2015年,注册资金500万，为天津特殊钢分公司协作单位，是一家集研发、生产、销售特种合金材料的高新技术企业。宝屿特种合金专业生产销售：哈氏合金、镍基合金、高温合金、耐蚀合金等特种合金钢、特种不锈钢，所有产品严格按照GB（国标）、ASTM/ASME（美标）、JIS（日标）、EN（欧盟）等标准生产检测，产品广泛用于海洋运输、石油化工、航天航空、制药造纸、食品工业、电力船舶、食品机械等众多领域。
Alloy 926
材料牌号：Alloy 926镍基合金
美国牌号：UNS N08926
德国牌号：1.4529
【 Alloy 926（N08926，1.4529）合金概述】：
Alloy 926 （N08926）合金中的Cr含量通常为14.0-18.0%，镍含量为24.0-26.0%。Alloy 926（N08926）合金是一种含钛和铝的镍基合金，含有足够的铬形成并维持足够规模的铬氧化物，使其在高温条件下得到保护，比传统铬镍不锈钢如304更耐高温；较高的含镍量，使其相比标准的18-8型不锈具有更好的抗氧化性能，其耐氧化性毫不逊色于使用温度高达华氏1900度(1038℃)的更高牌号合金。
【Alloy 926（N08926，1.4529）合金物理性能】：
1、Alloy 926（N08926，1.4529）合金的密度：8.1 g/cm3，。
2、Alloy 926（N08926，1.4529）合金熔点：1320-1390 ℃。
3、Alloy 926（N08926，1.4529）合金在常温下合金的机械性能的最小值：
(1) Alloy 926（N08926，1.4529）合金抗拉强度650Rm N/mm2。
(2) Alloy 926（N08926，1.4529）合金屈服强度295 RP0.2 N/mm2。
(3) Alloy 926（N08926，1.4529）合金延伸率A5 %：35。
【Alloy 926（N08926，14529）品种规格】：
Alloy 926品种分类：可生产各种规格的Alloy 926无缝管，Alloy 926钢板，Alloy 926圆钢，Alloy 926锻件，Alloy 926带材，Alloy 926丝材，Alloy 926圆饼，Alloy 926环形，Alloy 926锻件。
【天津荣盛建成商贸有限公司】成立于2004年，专业生产销售镍基合金、高温合金、耐蚀合金等特种合金钢、不锈钢。可生产材质：哈氏合金C276，哈氏合金B，904L，254SMo，S31254， 2205,2507, S32760，Incoloy800，Incoloy825，Inconel600，Inconel601，Inconel625，Inconel718，HastelloyC-276，HastelloyC4，HastelloyB2，Monel400，GH2132，GH3030，GH3039，GH4169，GH4145， NS333，NS334，NS335，NS336，Alloy20，Alloy59，Alloy 926，N08367，N08926。产品包括圆钢、锻件、法兰、无缝管、焊接管、冷拉丝、钢带、焊材等，广泛用于石油化工、航天航空、制药造纸、食品工业、电力船舶、海洋运输、等众多领域，所有产品均严格按照GB（国标）、ASTM/ASME（美标）、JIS（日标）等标准生产检测。
我公司所销售的产品严格执行GB/T1220-07、ASTM/A276、A285、JIS/G4303、EN10088/2等国内及国外标准，长期销售蒙乃尔合金、蒙乃尔合金板、蒙乃尔400、蒙乃尔合金管、高温合金管、耐热不锈钢板、双相、不锈钢管等各种规格材质的产品！耐蚀合金：Monel400/K500、N6、N4、N2. 哈C/C-276、哈/B-B2 Incoloy800/H、625、825、925、718.600、601、20Cb3 等。高温合金：GH132、GH145、GH30、GH169等。特殊不锈钢：904L、RS-2、2507、2205、304/L、316/L 310S、54SMo/F44、17-7PH、17-4PH17-4PH棒、板、管、锻件、法兰、带材。我公司秉承“科技先导，面向世界，奉献荣拓，永创”的企业精神和“开拓创新，品质，诚信自强，报效社会”的公司宗旨，以极大的热情致力于创造和实现富有活力的企业管理模式，致力于高新技术领域的开发和创新，积聚结构合理的人才队伍，开发和提供品质优良的产 品和服务。
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在这个钢筋水泥遍地的时代里，304不锈钢管的组合成分分别是由化学成分、物理功能和焊接性组成的。所以不对能用它间独自一种焊接资料和焊接工艺进行焊接。
今日咱们就了解下316不锈钢管在焊接时需求留意哪些方面的疑问，在焊接过程中咱们应将底层弓覆层区别对待，别离选用各自适用的焊接资料来焊接。为确保覆层的耐蚀性，覆层的焊缝成分应尽量与覆层钢成分一样，但在两层的接壤处，覆层必定被底层稀释，使耐蚀性降低或脆化;而底层则被合金化而变脆。因此不锈钢板焊接的关键是要处理好两层接壤部位的焊接。处理的方法是在底层与覆层之间设过渡层焊缝。
焊后热处理关于大厚度不锈钢扳的焊接构件，焊后热处理能够消除焊接剩余应力。但应留意，热处理温度髙时，在碳钢一侧会构成铁索体脱碳以，使进度降低;而在不锈钢一侧则被渗碳而变硬脆，形成冲击韧度降低，变成焊接接头失效的危险，这是不可取的.
奥氏体不锈钢管在石油精炼工业中的详细应用案例：
以石油炼厂废气、自然气或石脑油作原料，经过一系列化学反响能够制取乙烯、丙烯、乙快等，进一步合成能够消费聚乙烯、聚苯乙烯、丙酮、丁二烯等。关于合成后的加工过程相似于化学工业，将接触各类酸性介质，退役环境腐蚀性相当苛刻，并且介质条件变化幅度较大，所运用的资料范围也较广，触及到不锈钢、铁镍基耐蚀合金和镍基耐蚀合金。
（1）乙烯消费
乙烯消费中的热合成炉炉管主要运用0Cr25Ni20或高碳的25Cr-20Ni(HK40)离心铸管，是针对高温和高的蠕变断裂强度所作出的选择。管线采用Incolog800合金。在低温条件下运用低温钢，仅在-100--175℃下运用0Cr18Ni9。
（2）乙炔
乙炔消费，因热合成温度在1100℃以上，故所运用的合金牌号高于乙烯消费所用牌号。
（3）其他加工过程
其他加工过程包括氧化、水合、脱氢、脱水、烃化、异性化等。将要接触工艺过程相关的酸性介质，所运用的资料主要是0Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni14Mo2，Inconel600、Incoloy800，20号合金以及Hastelloy B、C、D等。这些工艺过程的工作条件见下表。在石油化工的工艺过程中某些工艺环节需运用硫酸、氢氟酸、磷酸、盐酸等腐蚀性介质，依据酸的浓度，温度的不同而运用不同的耐蚀资料。
依据酸的浓度，温度的不同而运用不同的耐蚀资料，详情能够参考：石油精练安装用不锈钢管
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依据国家质检总局特种设备安全监察局对生产压力容器这一类特种设备的企业管理要求，无论是申请制造许可证或是日常生产，企业的任何生产、管理、经营流程都必须有一套符合自身状况的质量管理体系，焊材库管理制度必然是这一质量管理体系中的一部分，质量管理体系必须符合国家**颁发的相关法律、法规要求。下面以本人多年的实际工作经验并结合相关标准为依据，为中小型压力容器企业焊材的储存、发放、回收提供参考。
1. 焊材库管理员具备要求
焊材库管理员应具备以下要求：①焊材库应配备专职的焊材库管理员，并具备一定的焊接专业知识，熟知各种焊接材料的性能、用途和贮存方法。②了解本公司焊材一级库和二级库的管理要求，并按两库的管理制度进行管理。③对库区的物品保持清洁、整齐。④上、下班时注意对焊材库各电源的开启与切断事项。⑤掌握焊条烘箱的使用和维护等技能。
以上各事项焊接工程师有义务对焊材库管理员传授理论知识并监督指导日常工作执行情况。
2. 焊材一级库设置要求
焊材一级库设置应满足以下要求：①焊材一级库应具备封闭、干燥、通风等条件，库房内应配备除湿机、红外线加热器、温湿度计及一定数量的货架。②一级库区设合格区、待验区、不合格区，并有明显的标志和分界。
一级库的设置需根据各地方的气候环境及企业实际情况进行，整体上需保证内部环境干燥、整洁，红外线加热器主要适用于寒冷地区，温湿度计每天需记录库房的温度及湿度，以便地方特检院人员查看，且温湿度计需要有资质的检验单位进行校验。
3. 焊材入库要求
焊材入库要求如下：①焊材必须具备有效的质量证明书，否则不予验收。②焊材入库前按检验计划的要求，采用随机抽样的方式进行外观检查，发现有下列条件之一的必须退货，并加以记录：焊条药皮破裂脱落过长(＞15~20cm)；焊条药皮上无牌号；焊丝严重变质；焊条或焊丝受潮严重；端部无标志；与包装型号不符。
焊材入库前需查看相应的质量证明书，无质量证明书者或焊材上端部的标志与质量证明书不一致者一律退货，入库时先放入待检区，并按以上要求进行检查。
4. 焊材一级库管理要求
焊材一级库管理要求如下：
第一， 按“材料入库单”填写物资到货记录和进货检验记录,有复检要求的填写“理化试验委托单”，委托有关单位复检，对合格入库的焊材及时建立“材料台帐”。
第二，入库焊材应分层摆放在距地面300mm以上的架位上，与墙壁保持300mm以上距离，以保证空气流通。
第三，入库焊材应按不同的型号、规格、批号分类摆放整齐，并按质量证明书内容进行标识。严禁将不同型号、规格、批号的焊材混放在一起。
第四，管理员应保持库房的环境卫生、保持干燥且通风良好，温度控制在5℃以上，湿度保持在60%以下，每天早晚如实填写“温湿度记录表”。对于具体的控制温度、湿度范围可根据当地特检院要求进行。
第五，随时对焊材库进行盘点。经常检查库房内设备的使用情况，以保证其正常运行；随时检查焊条的贮存质量情况，以防变质。发现受潮、污损和存放期两年以上的焊条须经焊接责任人确定检验项目进行复验，并符合相关要求时方可发放，否则不准发放。发现过期或质量有问题的焊材经焊接工程师检查并认可后可用于非承压、非受重力部件。
第六，焊材二级库从一级库取焊材时，原则上按生产所需的数量和焊接工艺规定的定额，领取车间当天所需用量，管理员发料时对同品种、同规格的焊材应遵循“先进先发”的原则。发料后在收发卡上登记领料单号、领料日期、发放数量、型号及规格等。
第七，除焊材库管理员外，其他人员不得进入一级库取用焊材，并且一级库的焊材需经二级库按规章制度处理才能进入车间生产。
第八，焊材库管理员根据生产计划要求定期了解一级库焊材库存量，并向焊接工程师反应情况，由焊接工程师提出采购要求。
5. 焊材二级库管理要求
（1）焊材二级库设置?焊材二级库应具备封闭、干燥、通风等条件，库房内应配备烘焙箱和保温箱、保温筒和一定数量的货架。烘焙箱和保温箱上的温度指示器需有资质的检验单位进行校验
（2）焊材烘干 第一，用于重要结构管道和容器的焊材（焊条、焊剂）必须烘干，焊材烘焙人员应每天和生产部门进行沟通，根据车间生产需要进行烘焙，并有20%的余量，以确保生产所需，生产中暂不用的焊材应及时退回一级库保管。
第二，在焊材烘焙前应注意检查烘焙设备是否正常运转，烘箱的温度指示是否灵敏正常。
第三，焊材烘焙时应按焊材检验编号（批号）、型号、牌号及规格进入烘箱内分格烘焙，不同检验编号（批号）的焊材之间应作好标识不得混淆。每层焊条堆放不能太厚（一般1~３层），以免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。不锈钢与碳钢焊条，以及不同烘焙温度的焊条，不得在烘焙箱内同时烘焙。
第四，焊条和焊剂烘焙时，应严格按焊材烘焙表（见附表）进行，烘焙后的焊条或焊剂应在烘箱的温度降到100~150℃时，移至100~120℃的保温箱内存放。
焊条或焊剂烘焙后在烘箱降温取出时不得将烘箱密封门打开降温，应以切断烘箱电源打开排气孔的方式自然降温到100~150℃。对于多天闲置保温箱内的焊条或焊剂，烘焙人员应与生产负责人沟通，确定一定时间内闲置的焊条或焊剂应从保温箱内取出，按规格、类别转移至一级库并贴上标签、注明烘焙记录。记录内容包括：焊材牌号、规格、入库检验编号、数量、烘焙时间、烘焙温度、保温温度和日期等。
第五，焊材保管员对烘焙的焊材应认真按“焊条（焊剂）烘焙记录”填写表格，记录内容包括：焊材牌号、规格、入库检验编号、数量、烘焙时间、烘焙温度、保温温度及日期等。
（3）焊材发放?焊材领用由各生产组负责人按“焊接工艺卡”中的要求填写“焊材领料单”，焊工持领料单到焊材二级库领料，并使用预先加热的保温筒盛装和在焊材发放记录上签字。每只保温筒内只能放一个牌号焊条，每个焊工每次领用不超过3kg，使用保温筒的焊条不得超过4h。
（4）焊条退库?焊工当天用不完的焊条（以4h计）应送回二级库，回收的焊条应检查焊条的外观，符合要求的焊条回收后仍按原牌号、规格、批号存放保管，不得混淆，有药皮剥落或其它缺陷者应剔除。重新烘焙时与其他焊条分开，烘焙后该焊条应存放在**发放的指定格框中。焊条的烘焙次数不得超过两次。经两次以上烘焙的焊条，只能用于非承压焊缝焊接。其次，回收的焊剂应筛分清除其中的渣壳、杂质及粉尘，重新烘焙的焊剂应与其他焊剂分开，烘干后重新使用时要加入≥50%的新焊剂，并混合均匀。
（5）焊条头回收 第一，焊材二级库管理员依据焊材发放量回收焊条头， 焊工再次领用焊条时，必须如数交回上次领用的焊条头，做到当天领出当天回收，对连续三次不交焊条头的焊工，管理员有权拒发焊条。每次数量（根）不能少于应回收焊条头数量的90%，根据回收情况认真填写焊条头回收记录，包括日期、领用小组、领用数量、应交数量、交回数量、交回人等内容。第二，焊工所交焊条头的规格必须与领出焊条规格相符，否则按焊条流失处理。第三，焊条头长度一般控制在50~60mm，超长焊条头量占应交量的１/3以上时，焊材库管理人员有权拒收。
（6）焊材数量统计 焊材的发放与回收需在“焊材领料单”上详细记录、签字确认，一式三份保留。每月月底根据“焊材领料单”做好焊材的“材料台帐”，确认各焊材规格的出库数量和库存量。
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