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镍基耐蚀合金的焊接工艺研究
2021-12-31 01:03
本文摘要:摘 要: 本文通过对镍基合金焊接中常泛起问题的原因分析指出了制定焊接工艺规范时应注意的问题只有严格根据已定工艺规范举行操作才气保证镍基合金的焊接质量。 1、引言 同种镍基合金的焊接宜选用与母材合金系统相同的焊接质料异种讨论选择焊接质料时应思量母材金属线膨胀系数的差异焊缝金属的强度、耐蚀性及焊接时裂纹、气孔的敏感性。常用镍基合金焊接质料的选用见表1。

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摘 要:本文通过对镍基合金焊接中常泛起问题的原因分析指出了制定焊接工艺规范时应注意的问题只有严格根据已定工艺规范举行操作才气保证镍基合金的焊接质量。

1、引言

同种镍基合金的焊接宜选用与母材合金系统相同的焊接质料异种讨论选择焊接质料时应思量母材金属线膨胀系数的差异焊缝金属的强度、耐蚀性及焊接时裂纹、气孔的敏感性。常用镍基合金焊接质料的选用见表1。

2.2气孔

3.3坡口型式及尺寸

表1 常用镍基合金焊接质料

②选用较小的线能量同时严格控制层间温度;

表2 焊条电弧焊及钨极氩弧焊推荐焊接工艺参数

②Ni-Cr-Fe系 以Ni为主元素且Cr比Fe多称为因康镍(Inconel)合金以6000系列数字表现;

2、镍基合金焊接历程中常泛起的问题

为保证熔透应选用较大的坡口角度和较小的钝边。同时适当接纳摆动焊接摆动距离不凌驾焊条或焊丝直径的3倍摆动到坡口两侧时稍加停留使之熔合良好。

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坡口型式及尺寸如附图所示。

由于镍基合金焊缝金属流动性差、熔深浅若用增大焊接电流的措施来增加熔深反而会增大热裂纹敏感性使焊缝金属中脱氧剂蒸发发生气孔。

镍基合金焊接时易发生焊缝的宏观裂纹(凝固裂纹)及微观裂纹(多边化裂纹)或二者同时存在的热裂纹。

为提高单相奥氏体合金焊缝金属抗热裂纹的能力在焊材中加入固溶强化的Mo、W、Mn、Ta、Cr及Nb等元素可有效抑制镍基合金焊缝多边化晶界的形成和生长。

镍质量分数在30%以上的合金通称为镍基耐蚀合金如奥氏体不锈钢一样镍基耐蚀合金显微组织是单相奥氏体固态下没有相变母材和焊缝金属的晶粒不能通过热处置惩罚细化。

3.1焊接方法选择

2.1热裂纹

3.6预热和热处置惩罚

3.4焊前清理及焊材的烘干

镍基合金焊接优先选用焊条电弧焊、钨极气体掩护焊、熔化极气体掩护焊对于厚度较大的板材对接也可以接纳埋弧自动焊。

①焊件清理洁净与否是获得乐成焊接的前提条件;

由于镍基合金焊缝金属流动性差接纳轻微的摆动技术可获得要求的熔深。

但在摆动到每一侧极限位置时如果停留时间过短没有留出足够时间让熔化的焊缝金属填满就会造成咬边现象。

3、焊接工艺要点

2.4咬边

但镍和镍的氧化物熔点相差很悬殊如纯镍的熔点为1446℃NiO为2090℃由此可看出镍合金的氧化物在焊接时以固体形式保留效果形成了不完整的熔接和不一连的氧化物夹渣。

纯镍及镍合金的氧化物与钢差别如纯铁的熔点为1538℃FeO为1420℃Fe3O2为1565℃因此钢焊接时氧化物和基体金属险些一起熔化。

2.3夹渣

镍基合金的熔化区间在1287~1446℃固液相温度间距小熔敷金属很黏流动性较差。

在快速冷却结晶条件下气体来不及逸出在焊缝中发生气孔。

镍基合金焊缝金属组织为单相奥氏体纯金属与单相合金焊缝多边化晶界的形成和生长是镍基合金焊缝泛起多边化裂纹的主要原因。

附图 坡口型式及尺寸示意图

焊缝金属结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区由于镍基合金线膨胀系数大焊接时发生较大的拉应力结晶时液态膜在收缩应力作用下易发生开裂。

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晶间液膜是引发镍基合金单相奥氏体焊缝凝固裂纹的最主要冶金因素。镍基合金焊接时由于S、Si等杂质元素在焊缝金属中偏析形成低熔点共晶物(Ni-NiS645℃)。

④Ni-Mo或Ni-Mo-Cr系 以Ni为主元素且Mo含量较高。


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