Monel-400焊制容器的主要缺陷及优化工艺
蒙乃尔合金的焊接
蒙乃尔合金的焊接摘要：蒙乃尔合金是一种机械性能和加工性能好，耐腐蚀性强的Ni-Cu合金，在焊接加工时容易产生热裂纹和气孔等缺陷。
通过对这些缺陷的分析，找出了缺陷产生的原因，经过焊接工艺试验，制定出合理的焊接工艺参数，解决了焊接中的裂纹和气孔问题。
关键词：蒙乃尔合金；焊接工艺；热裂纹；气孔我公司现为某厂生产的2台蒙乃尔合金换热压力容器，其筒体直径为Φ1300*12，主体材质为上下管箱为Monel400，中间筒体316L和Q345R。
316L和Q345R是我厂经常接触的材料，对其焊接性比较了解。
但是蒙乃尔是Ni-Cu组成的合金，该合金具有优良的耐腐蚀性能和良好的机械性能和加工性能。
适用于食盐、氨水、苛性碱和碳酸盐溶液，以及酒精、染料溶液等腐蚀性介质的设备和管道。
由于Monel400是我公司第一次接触，首先要对其焊接性作出分析，并作出焊接工艺评定。
1.Monel400的基本性能和焊接工艺特点（1）蒙乃尔属于镍铜系列合金.其化学成分和机械性能见表1：表1：由上表可见：Monel400的强度，冲击韧性较高，延伸性较好，可用在耐腐蚀要求较高的场合。
（2）焊接工艺特点 Monel400在液态下的流动性及浸润性很差，焊接接头容易产生热裂纹，气孔和不良的表面成形。
为了保证现场焊接的质量，对产生焊接缺陷的原因进行分析如下：a.热裂纹的形成机理蒙乃尔合金产生热裂纹的原因有冶金因素和工艺因素，其中冶金因素起主导作用。
蒙尔合金焊接时，由于S，Si等杂物在焊缝金属中偏析S和Ni可形成Ni-NiS低熔点共晶，在焊缝金属凝固过程中，这种低溶点共晶在晶界形成一层液态薄膜，在焊接应力的作用下形成所谓晶间裂纹。
Si在焊接过程中和氧等形成复杂的硅酸盐，在晶界形成一层脆的硅酸盐薄膜，在焊缝金属凝固后的高温区形成高温低塑性裂纹；另一方面，由于蒙乃尔合金导热性差，焊接热量不易散出，容易形成过热造成晶粒粗大，使晶间夹层增厚，减弱了晶间结合力，还能使焊缝金属的液固相存在时间加长，促进了热裂纹的形成。
Monel400蒙乃尔合金介绍
一、Monel 400( N04400) 蒙乃尔合金概述：
Monel 400( N04400) 蒙乃尔合金是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。
此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优良的耐蚀性。
同时还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
该合金的一个重要特征是一般不产生应力腐蚀裂纹，切削性能良好。
Monel400合金其化学成分主要由 30%Cu 和 65%Ni 加少量的Fe(1%-2%)所组成，组织结构为典型单相奥氏体组织。
由于镍和铜可以任何比例互溶，故一般没有金属间相析出。
在金相显微镜下非浸蚀条件观察此合金的组织，可见奥氏体基体上有非常弥散的非金属杂夹物，例如硫化物和硅酸盐。
在某些条件下，也可观察到有碳化物存在。
由于化学成分上的差异，它又可以有多种合金牌号，但是他们之间在耐蚀性上并没有显著差别。
Monel400合金比纯镍更耐还原性介质的腐蚀，而较纯铜更耐氧化性介质的腐蚀。
二、Monel 400( N04400) 蒙乃尔合金的力学性能：
1、Monel 400( N04400)蒙乃尔合金抗拉强度：σb≥450Mpa；
2、Monel 400( N04400)蒙乃尔合金屈服强度：σb≥170Mpa；
3、Monel 400( N04400)蒙乃尔合金延伸率：δ≥30%。
三、Monel 400( N04400)交货状态：
无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
monel 400 的锻造体标准
monel400的锻造体标准一、概述Monel400是一种具有优异耐腐蚀性和良好强度的一种镍铜合金。
锻造是制造这类材料的重要工艺之一，因此了解和掌握Monel400的锻造体标准对于生产高质量的产品至关重要。
二、锻造前的准备1.材料选择：应选择具有均匀化学成分、无夹杂物和表面无明显缺陷的Monel400材料。
2.预处理：锻造前应对材料进行适当的预处理，如清洗、酸洗等，以确保表面清洁。
3.切割与加工：切割时应采用适当的方法避免热影响区的影响，尽量减少切割后的加工量。
三、锻造过程1.温度控制：在锻造过程中，应严格控制加热温度和锻造温度，确保材料在最佳温度下变形。
2.锻造工艺：应根据材料的性能和形状要求选择合适的锻造工艺，如自由锻造、模锻等。
3.变形量控制：应合理控制变形量，避免产生过大或过小的变形量，影响材料的性能。
4.冷却与热处理：锻件冷却后应进行适当的热处理，以改善材料的组织和性能。
四、锻造体标准1.尺寸精度：锻件应具有规定的尺寸精度，符合图纸要求。
2.表面质量：锻件表面应光滑、无裂纹、无折叠等缺陷。
3.组织结构：锻件应具有均匀的组织结构，含碳量和合金含量应符合相关标准。
4.机械性能：锻件应具有符合要求的强度、塑性和韧性等机械性能。
五、质量检验与控制1.外观检查：应进行目视检查，确保锻件表面无缺陷。
2.化学分析：应进行化学分析，确保材料化学成分符合要求。
3.金相检测：应进行金相检测，以评估锻件的组织结构和性能。
4.机械性能测试：应对锻件进行机械性能测试，确保其符合预期要求。
5.记录与报告：应将检验与测试结果记录在案，并向相关部门提交报告。
六、注意事项1.安全操作：在锻造过程中应注意安全，遵守相关安全操作规程。
2.环境维护：应注意保护工作环境，避免污染和危害员工健康。
3.定期维护：应对锻造设备进行定期维护和保养，确保其正常运行。
4.培训与学习：应定期组织员工参加培训和学习，提高员工的专业技能和素质。
蒙乃尔焊接技术攻关
蒙乃尔焊接技术攻关摘要：本文通过对蒙乃尔400焊接性进行分析研究，并进行焊接工艺评定试验，确定合适的蒙乃尔400焊接工艺参数，并在实践中加以应用。
关键词：蒙乃尔400；焊接工艺评定试验；工艺参数蒙乃尔合金又称镍合金，是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。
蒙乃尔合金具有优良耐腐蚀性能和中温强度，尤其在中高温的强酸、强碱介质中有很好的耐腐蚀性能。
化工二厂草甘膦生产中使用了蒙乃尔400材料。
但在通常的焊接工艺条件下，其焊缝中易出现气孔、未焊透及焊接裂纹等缺陷。
由于该材料的焊接原先一直由厂家进行，一方面在遇到紧急情况下不能满足生产需要，另一方面厂家生产费用较高，为了使该材料的焊接技术为我掌握，因此攻克该新材料的焊接技术迫在眉睫，同时也将不断提升工程分公司为公司生产服务的能力。
一、蒙乃尔400焊接性能分析蒙乃尔400化学成分如表1，室温下机械性能如表2。
表1蒙乃尔400化学成分表2蒙乃尔400室温机械性能1、在焊接中，由于蒙乃尔在一个温度区间形成一个互熔合金而凝固，这样就使得合金的流动性相对较差，并且由于熔点高、导热性差，造成过热区高温停留时间过长，使其过热区出现粗大晶粒，就很可能使枝晶缩松在晶界处形成，使焊接接头的塑性严重下降。
2、蒙乃尔容易吸收气体（主要吸收h2、co等气体），在焊接过程中，如果吸收的气体不能及时扩散出去，就会形成分散气孔，造成类似“马蜂窝”式缺陷，甚至有贯穿整个焊缝的可能。
3、蒙乃尔合金的焊接，当含碳量和含硅量增加时，焊接性能很差。
当含硅量达到1.5%以上时，就不大焊接了。
而硫、磷及低熔点金属以液态薄膜的形式存在于界面，形成很大的收缩力，导致热裂纹的倾向严重。
并且蒙乃尔导热系数小，线膨胀系数小，在焊接局部加热和冷却的条件下，接头在冷却过程中可形成较大的拉应力，易于产生焊缝凝固裂纹【1】。
4、蒙乃尔材料焊接时，由于焊缝中合金元素含量高，熔池流动性差，易造成焊缝表面成形不良，主要表现在根部焊道背面恶化及盖面焊道表面粗糙。
400复合板焊接要点
Monel400复合板焊接工艺要点1.焊接环境焊接应在清洁、干燥的环境中进行，温度应在15℃以上。
严禁在含铁等灰尘的空气中施焊。
2.焊工焊接Monel400复合板的焊工应持有相应项目的基层碳钢焊接项目和镍基合金堆焊项目，且应是焊接技能好，焊接质量一贯稳定的熟练焊工。
焊工在施焊中应穿戴干净的皮手套和干净洁白的帆布工作服，穿绝缘工作鞋。
在工件装配过程中操作人员必须佩戴干净的手套，禁止直接用手触及焊件。
3.焊接3.1焊接方法基层焊接采用埋弧自动焊或焊条电弧焊，过渡层和耐蚀复层采用钨极氩弧焊。
3.2焊接次序先焊基层，基层经外观和射线无损检测合格后，再焊接过渡层和耐蚀复层。
3.3坡口型式对接接头的坡口加工采用机加工；筒体接管角接头应用等离子加工，污染面必须用机械的方法打磨光亮，打磨中不能出现过热的表面。
坡口加工及组对如下图所示。
3.4焊前清理与焊接保护清理过程是将坡口及两侧25mm范围内打磨光亮去除氧化膜，再用丙酮清洗去除油污和灰尘。
打磨用不锈钢丝刷。
焊接时应对三个焊接区域进行气体保护，即熔池、熔池后部高温区、焊缝背面。
熔池由氩弧焊枪喷嘴保护，焊缝后部高温区和焊缝背面由拖罩保护。
保护的效果以银白色为最佳。
多层焊时，每一层都要用拖罩上下保护高温焊缝。
长期未用的保护拖罩，使用前要进行烘干。
保护拖罩为紫铜制作。
应事先按实际形状的需要做好保护拖罩。
3.5焊接材料Monel400耐蚀复层堆焊用ERNiCu-7（φ2.4）；过渡层堆焊用ERNi-1（φ2.4）纯镍焊丝；低合金钢16MnR的焊接选用J507焊条（焊条电弧焊）或H10MnSi焊丝（埋弧自动焊）。
3.6焊接工艺参数施焊中严格限制焊接线能量。
堆焊第1层（过渡层）时，焊接电流不超过120A，堆焊层厚度不超过1mm；以后各层的电流不超过140A。
堆焊的层数不少于3层。
过渡层和复层堆焊时，控制层间温度不超过90℃。
4.焊接接头检验焊缝表面成形光整，无凹凸不平现象。
浅析MONEL400与不锈钢管道的异种钢焊接
锐 意 进 取 ，勇 于 创新 ，在 正交 异 性 钢 桥 面Ｕ肋 焊 接 技 术 水 平 上 赶
超 发达 国家 。
精度和焊接参数的稳定性要求较
高 ，此 外 焊 缝 背 面 在 衬 垫 侧 被 迫
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Ｐ Ｉ 压 容 器 制 造
太ｌ 所－ ＇ Ｉ 。
主 要 合 金 元素 的奥 氏体 不锈 钢 ， 它最 明显 的特 征 是 没 有 磁性 。 其 塑 韧性 很 好 ，具 有 良 好的 焊 接 性 ，焊 接 时 一 般 不需 要 采取 特 殊
背 面 强 制 成 形 ，以 此 实 现 ｕ肋焊
成 形 ，需 关 注 其 成 形 质 量的 稳 定 性 和 一 致 性 问 题 。 ｕ肋 单 面 焊 双
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疲 劳 性 能 。武 汉 天 高 熔 接 公 司 进
行 了该 技 术 的 研 究 开 发 ， Ｅ ｌ 前 已
丝 、双 丝 气 保 焊 等 高 效 化焊 接 材 料 与 工艺 ，将 先 进 的 超 声相 控 阵
检 测 技 术 应 用 于 ｕ肋 角 焊 缝 的 无
６ ． 结语
Ｕ肋 角焊 缝 是 正 交 异性 钢 桥
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蒙乃尔400的热处理
蒙乃尔400的热处理
蒙乃尔400（Monel 400）是一种镍铜合金，常用于海洋工程、化工设备和高温应用中。
对于蒙乃尔400的热处理，以下是一些常见的方法和工艺：
1. 固溶处理（Solution Annealing）：将蒙乃尔400加热至约980°C - 1040°C 的温度范围，保持一段时间，然后迅速冷却。
这个过程可消除材料中的晶间相，提高材料的韧性和抗腐蚀性能。
2. 冷却处理（Aging）：在经过固溶处理后，将蒙乃尔400冷却至室温，然后将其再次加热到约540°C - 650°C的温度范围，保持一段时间，最后空气冷却。
冷却处理可产生沉淀相，进一步提高材料的强度和硬度。
3. 热处理时间和温度：具体的热处理时间和温度应根据具体的合金成分和所需的性能进行确定。
常规的热处理时间范围为15分钟至2小时，而温度范围为980°C - 1040°C。
请注意，热处理过程应在合适的工艺条件下进行，以确保蒙乃尔400合金获得所需的力学性能和耐腐蚀性能。
最好在专业的热处理实验室或经验丰富的工程师的指导下进行热处理。
复合钢板Monel400_Q345R的焊接
1.1.3 耐蚀特点 均匀腐蚀。 镍铜合金 N04400 在还原性的条件下， 比纯镍 耐蚀； 在氧化性的条件下， 比铜耐蚀。 N04400 的一个显著的耐 蚀特征是，对直至沸腾温度下的所有浓度的氢氟酸表现出极 好的耐蚀性， 正氟化工里被广泛使用, 因此对于本设备的使用 工况,N04400 成为设计选用最佳的材料。 1.2 基层 Q345R Q345R 钢是屈服强度为 340MPa 级的压力容器专用板， 它具有良好的综合力学性能和工艺性能。它是目前我国用途 最广、 用量最大的压力容器专用钢板。根据 2008 年 9 月 1 日 实施的 《GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板》 的新分类， 16Mng 和 16MnR、 19Mng 合并为 Q345R。 Q345R 是普通低合 金钢,是锅炉压力容器常用钢材， 交货状态分： 热轧或正火。 抗 拉强度为 （510-640） 之间， 伸长率大于 21% ， 零度 V 型冲击功 大于 34J。 Q345R 在焊缝和热影响区有不同程度的淬硬倾向， 一般中薄板焊接性能较好，不需要焊前预热也不容易产生冷 裂纹， 在板厚较大 （一般超过 30mm） 拘束度较大、 淬硬倾向较 大时才需要焊前预热，必要时采用焊后热处理。焊接时综合 考虑焊缝金属的韧性、 塑性及强度， 一般在承压设备的焊接应 选用抗裂性好的低氢型焊条焊接， 一般选用 J507 或 J506,对于 厚度较大、拘束度较大及冷裂倾向较大的焊接结构可以考虑 选用超低氢焊条。 1.3 焊接材料 如图 2 所示， 在 NB/T47015-2011 《压力容器焊接规程》 中， 按推荐的 Q345R 基层焊接材料选用焊条 J507，焊丝选用
1.1.2 性能特点 N04400 合金强度中等、 塑性好、 材质软、 易于成形和焊接。
—— 科协论坛 ・ 2011 年第 12 期 （下） ——
蒙乃尔(Monel)合金的焊接
蒙乃尔（Monel）合金的焊接作者：王雨来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2014年第01期摘要：Monel-400合金是一种机械性能和加工性能好，耐蚀性强的Ni-Cu合金，随着加工制造业的发展，其使用量也在逐步增加，本文通过焊接工艺试验，制定合理的焊接工艺参数，并针对易出现的缺陷，提出预防措施。
关键词：蒙乃尔合金焊接工艺焊接缺陷预防措施0 引言蒙乃尔（Monel）合金是以镍为主、铜为辅的镍基合金，最早始于1906年，由美国国际镍公司开发，其典型成分为70%Ni和30%Cu（wt%），是镍基耐蚀合金中应用最广泛的一种合金，在我国相当于Ni-Cu合金（GB5235-35）。
具有易成型，易钎焊，易切削和具有良好的耐热、耐蚀等综合性能，因而受到工程界的广泛欢迎[1]。
由于合金含Cu，故在非氧化性气氛下比纯Ni更耐蚀，在氧化气氛下比纯Cu更耐蚀。
在工程应用上具有悠久的历史，尤其是在化染、化工、船舶等领域中有关泵、阀设备中[2]。
本文将结合工艺实例浅谈蒙乃尔合金的焊接特点和工艺要点。
1 蒙乃尔合金的焊接性蒙乃尔（Monel）合金属于镍铜系列合金，显微组织为单一奥氏体，其焊接特性与奥氏体不锈钢相似。
蒙乃尔（Monel）的化学成分、物理性能、机械性能见表1。
由此可见蒙乃尔（Monel）的强度、冲击韧性较高、延伸性较好，可用于耐蚀要求较高的场合。
但是易产生热裂纹，尤其是弧坑处裂纹敏感性更大，热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展。
液态金属流动性差，且能溶解氧、氮、氢等气体，容易出现气孔。
■2 蒙乃尔合金易产生焊接缺陷的机理2.1 易产生热裂纹冶金方面的影响因素是造成蒙乃尔（Monel）生出热裂纹的主要原因，其次是工艺因素的影响。
镍铁的二元共晶物中含有大量低熔点金属共晶物。
从金属共晶物的含量比较，硫、磷比镍铁多，低熔点共晶物在施焊过程中其液态膜会残留晶界区；另外，由于镍及镍合金线膨胀系数大，施焊时会产生大量应力，这是造成低熔点共晶物在焊缝结晶过程中开裂的主要原因。
蒙乃尔400资料
蒙乃尔400(monel 400)一、引言蒙乃尔400是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在很多介质环境下有良好的耐蚀性能。
从轻微的氧化性介质环境到中性环境，到适宜的还原性环境，都有良好的耐蚀性能。
这种合金作为耐蚀材料使用有很长的历史。
在20世纪早期，人们就试图以高含量铜的镍矿石来冶炼合金，如今的蒙乃尔400中镍铜含量的比例还和当初的矿石相似。
和商业纯镍一样，蒙乃尔400在退火状态下的强度很低，因为这个原因，此材料常常要求回火处理，以提高其强度。
其特性可以归纳为如下几点：1、在海洋和化工环境下有良好的耐蚀性能；2、对氯离子应力腐蚀开裂很不敏感；3、从零度以下到550℃都有良好的机械性能；4、被ASME认可可以用作在-10~425℃下的压力容器；5、良好的加工和焊接性能。
ASTM:美国材料试验协会标准；ASME:美国机械工程师协会标准；AMS:美国军标四、物理性能3五．能和应用蒙乃尔400对中性环境和碱、盐环境有优异的耐蚀性能，现在已成为盐厂的标准应用材料。
这种合金材料是少有的几种可以耐氟、氢氟酸、氟化氢或它们的衍生物的金属。
它在烧碱中也很耐蚀，在海水环境中有和铜基合金相似的耐空泡腐蚀性能，在硫酸、盐酸等环境中，尤其是没有空气中的情况下，效果更好。
但是，由于材料中不含Cr，在氧化性环境中腐蚀率会大大增加。
虽然蒙乃尔400对氯离子应力腐蚀开裂具有很好的抵抗力，但是在有汞或潮湿暴露的氟化氢气体的环境中会产生应力腐蚀开裂。
此时要注意对材料进行消应力热处理。
其典型的工程应用如下：1、电站的给水和蒸汽发生器管道系统；2、盐厂的加热器和蒸发器主题部分；3、硫酸和氢氟酸的烷化装置；4、工业换热器；5、原油蒸馏装置中的复合板；6、近海装置的防浪罩；7、海水系统中推进器和泵的轴；8、核燃料生产中的铀和同位素分离系统；9、烃氯化生产中的泵和阀；10、MEA再沸器管道。
五、性能* 仅为英国国家标准规定值ISO标准V形槽冲击强度：（平均值）退火状态≥150J/cm2应力消除状态≥100J/cm2七、制造与热处理蒙乃尔400可以很容易地用传统的工艺方法来制造。
MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数
MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数MONEL400归于镣铜合金，是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在许多介质环境下有出色的耐蚀功能。
从细微的氧化性介质环境到中性环境，到适宜的还原性环境，都有出色的耐蚀功能。
其特功可以概括为如下几点：①在海洋和化工环境下有出色的耐蚀功能。
②对氯离子应力腐蚀开裂很不灵敏。
③从零度以下到55（TC都有出色的力学功能。
④出色的加工和焊接功能。
产品名称：蒙乃尔MONEL400/K-500产品产地：日本/瑞典/美国主要成分：65Ni-32Cu-1Fe密度： 8.8g/cm32. 熔点： 1293-1349℃弹性模量： 173 kN/mm2热导率：16.272λ/(W(m?℃)硬度：HB160－280 MONEL400管道焊接MONEL400热膨胀系数MONEL400归于镣铜合金，是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在许多介质环境下有超卓的耐蚀功用。
从细微的氧化性介质环境到中性环境，到适合的还原性环境，都有超卓的耐蚀功用。
其特功可以归纳为如下几点：①在海洋和化工环境下有超卓的耐蚀功用。
②对氯离子应力腐蚀开裂很不灵敏。
③从零度以下到 55（TC都有超卓的力学功用。
④超卓的加工和焊接功用。
产品名称：蒙乃尔MONEL400/K-500产品产地：日本/瑞典/美国主要成分：65Ni-32Cu-1Fe密度： 8.8g/cm32. 熔点： 1293-1349℃弹性模量： 173 kN/mm2热导率：16.272λ/(W(m?℃)硬度：HB160－280热膨胀系数( 21 - 93°C)：13.9 μ m/m °C工作温度约量： -190 至 +260°C主要特征：合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性，对热浓碱液也有优秀的耐蚀性。
一起还耐中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等的腐蚀。
用途举例：适用于石油、化工、造船、制药、电子部分焊接性分析(1) MONEL400管道焊接性分析①镣基MONEL400材料熔点高会导致钙极氣孤焊电弧在焊缝短时间内不能构成熔池，铁液因为熔点高较为粘稠，活动性差，表现在焊接时电弧移动到那个方位，铁液跟从电弧活动到哪里，焊接时简略构成夹渣等缺陷。
蒙乃尔（Monel）合金的焊接
摘要:Monel-400合金是一种机械性能和加工性能好，耐蚀性强的Ni-Cu合金，随着加工制造业的发展，其使用量也在逐步增加，本文通过焊接工艺试验，制定合理的焊接工艺参数，并针对易出现的缺陷，提出预防措施。
关键词:蒙乃尔合金焊接工艺焊接缺陷预防措施0引言蒙乃尔(Monel)合金是以镍为主、铜为辅的镍基合金，最早始于1906年，由美国国际镍公司开发，其典型成分为70％Ni和30％Cu(wt％)，是镍基耐蚀合金中应用最广泛的一种合金，在我国相当于Ni-Cu合金（GB5235-35）。
具有易成型，易钎焊，易切削和具有良好的耐热、耐蚀等综合性能，因而受到工程界的广泛欢迎[1]。
由于合金含Cu，故在非氧化性气氛下比纯Ni更耐蚀，在氧化气氛下比纯Cu更耐蚀。
在工程应用上具有悠久的历史，尤其是在化染、化工、船舶等领域中有关泵、阀设备中[2]。
本文将结合工艺实例浅谈蒙乃尔合金的焊接特点和工艺要点。
1蒙乃尔合金的焊接性蒙乃尔（Monel）合金属于镍铜系列合金，显微组织为单一奥氏体，其焊接特性与奥氏体不锈钢相似。
蒙乃尔（Monel）的化学成分、物理性能、机械性能见表1。
由此可见蒙乃尔（Monel）的强度、冲击韧性较高、延伸性较好，可用于耐蚀要求较高的场合。
但是易产生热裂纹，尤其是弧坑处裂纹敏感性更大，热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展。
液态金属流动性差，且能溶解氧、氮、氢等气体，容易出现气孔。
2.1易产生热裂纹冶金方面的影响因素是造成蒙乃尔（Monel）生出热裂纹的主要原因，其次是工艺因素的影响。
镍铁的二元共晶物中含有大量低熔点金属共晶物。
从金属共晶物的含量比较，硫、磷比镍铁多，低熔点共晶物在施焊过程中其液态膜会残留晶界区；另外，由于镍及镍合金线膨胀系数大，施焊时会产生大量应力，这是造成低熔点共晶物在焊缝结晶过程中开裂的主要原因。
其次，收弧时如果没有填满弧坑和电流衰减时间短、收弧处熔敷金属量少出现弧坑，其强度比较薄弱，在相变应力的作用下产生收弧处的微裂纹[4]。
蒙乃尔400
蒙乃尔400(monel 400)一、引言蒙乃尔400是一种单相固溶体Ni-Cu合金，它在很多介质环境下有良好的耐蚀性能。
从轻微的氧化性介质环境到中性环境，到适宜的还原性环境，都有良好的耐蚀性能。
这种合金作为耐蚀材料使用有很长的历史。
在20世纪早期，人们就试图以高含量铜的镍矿石来冶炼合金，如今的蒙乃尔400中镍铜含量的比例还和当初的矿石相似。
和商业纯镍一样，蒙乃尔400在退火状态下的强度很低，因为这个原因，此材料常常要求回火处理，以提高其强度。
其特性可以归纳为如下几点：1、在海洋和化工环境下有良好的耐蚀性能；2、对氯离子应力腐蚀开裂很不敏感；3、从零度以下到550℃都有良好的机械性能；4、被ASME认可可以用作在-10~425℃下的压力容器；5、良好的加工和焊接性能。
ASTM:美国材料试验协会标准；ASME:美国机械工程师协会标准；AMS:美国军标四、物理性能3五．能和应用蒙乃尔400对中性环境和碱、盐环境有优异的耐蚀性能，现在已成为盐厂的标准应用材料。
这种合金材料是少有的几种可以耐氟、氢氟酸、氟化氢或它们的衍生物的金属。
它在烧碱中也很耐蚀，在海水环境中有和铜基合金相似的耐空泡腐蚀性能，在硫酸、盐酸等环境中，尤其是没有空气中的情况下，效果更好。
但是，由于材料中不含Cr，在氧化性环境中腐蚀率会大大增加。
虽然蒙乃尔400对氯离子应力腐蚀开裂具有很好的抵抗力，但是在有汞或潮湿暴露的氟化氢气体的环境中会产生应力腐蚀开裂。
此时要注意对材料进行消应力热处理。
其典型的工程应用如下：1、电站的给水和蒸汽发生器管道系统；2、盐厂的加热器和蒸发器主题部分；3、硫酸和氢氟酸的烷化装置；4、工业换热器；5、原油蒸馏装置中的复合板；6、近海装置的防浪罩；7、海水系统中推进器和泵的轴；8、核燃料生产中的铀和同位素分离系统；9、烃氯化生产中的泵和阀；10、MEA再沸器管道。
五、性能* 仅为英国国家标准规定值ISO标准V形槽冲击强度：（平均值）退火状态≥150J/cm2应力消除状态≥100J/cm2七、制造与热处理蒙乃尔400可以很容易地用传统的工艺方法来制造。
蒙乃尔400电阻系数多少蒙乃尔400焊接工艺参数
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蒙乃尔400合金特性：蒙乃尔400是以铜镍铁锰为主要成分的电热合金。
具有优良的抗腐蚀性能。
蒙乃尔400用途：应用于电子仪表等工业部门制造高耐蚀零件。
主要化学成份% （只供参考）GB/5231-2001
名称铜Cu 铁Fe 镍Ni 锰Mn 锑Sb 砷As 硫S
蒙乃尔400 28-34 1.0-3.0 余量 1.0-2.0 / / /
物理性能
锰铜线材力学性能（GB/T 4423-2007）
牌号状态直径、对边距
/mm
抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% 熔点
不小于
电阻系数：0-40A*10-6°-1
蒙乃尔400 Y2 0.1-9 45kgf/mm2 15 /
电阻率
0.40uΩ.m
焊接方法和焊接材料的选用
采用高热输入焊接蒙乃尔合金焊接时，会产生过渡的偏析，碳化物的沉淀或其他有害的冶金现象，可能会引起热裂纹或降低耐蚀性，在热影响区产生一定程度的退火和晶粒长大，增大了热裂纹倾向，因此必须控制焊接线能量，考虑到容器壁厚为3.5mm，我们采用氩弧焊焊接工艺，该工艺不仅具有较低的热输入，保证焊缝质量，且具有焊接速度快、射线探伤合格率高等特点.
焊接时钨极氩弧焊使用巾1.6mm的饰钨极和巾1.6mm的ER NiCu-7焊丝。
焊接接头简图见图2
焊接工艺参数确定
焊接设备选用直流焊机，手工钨极氩弧焊采用直流正接，焊接工艺参数见表4。
monel400成分
monel400成分Monel400是一种镍铜合金，由于其优异的耐腐蚀性能和良好的力学性能而被广泛应用于各个领域。
本文将从其组成、性能、应用以及未来发展等方面进行介绍。
一、组成Monel400主要由镍和铜组成，镍含量约为63%，铜含量约为28%-34%。
此外，Monel400还含有少量的铁、锰、硅、碳等元素。
这种合金具有单相奥氏体结构，具有高度的固溶强化效应。
二、性能1. 耐腐蚀性能：Monel400具有优异的耐腐蚀性能，可以在多种强酸、强碱、盐溶液等腐蚀介质中长期稳定使用。
特别是在氯化镁、氯化亚铁等氯化物环境中，其耐蚀性能更加突出。
2. 机械性能：Monel400具有出色的力学性能，具有高强度、高延展性和高韧性。
其抗拉强度可达到480MPa，屈服强度可达到170MPa，伸长率可达到35%以上。
3. 物理性能：Monel400具有良好的导电性、导热性和磁导率。
同时，它还具有低温下的良好韧性和可焊性。
三、应用由于Monel400具有优异的性能，广泛应用于船舶制造、化工装备、海洋工程、石油化工、核工业等领域。
1. 船舶制造：Monel400可以用于制造船舶的各种耐腐蚀部件，如船体、舵轮、螺旋桨等。
其耐海水腐蚀的性能使得船舶能够在恶劣的海洋环境下长期使用。
2. 化工装备：Monel400可以制作化工设备中的各种耐腐蚀部件，如反应器、蒸馏塔、换热器等。
其在酸碱环境中的耐蚀性能保证了化工装备的长期稳定运行。
3. 海洋工程：Monel400可以应用于海洋工程中的海水处理设备、海底管道等。
其耐海水腐蚀性能使得海洋工程能够在恶劣的海洋环境中长期运行。
4. 石油化工：Monel400可以用于石油化工领域中的腐蚀介质和高温环境下的设备制造，如石油炼制设备、石油储罐等。
5. 核工业：Monel400还可以用于核工业中的核反应堆部件、核燃料循环设备等。
其抗辐射性能和耐腐蚀性能使得核工业设备能够在恶劣的工作环境中安全运行。
镍铜合金(Monel400)焊接工艺在特种设备压力容器、压力管道中的应
镍铜合金（Monel400）焊接工艺在特种设备压力容器、压力管道中的应用前景分析发表时间：2018-01-20T19:06:16.310Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：路言[导读] 摘要：2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
江苏省特种设备安全监督检验研究院摘要：2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
压力容器、压力管道作为八大类特种设备之一，是由各式各样材料组合而成，随之带来的技术支撑“高温耐蚀合金”，应用开始日益广泛。
其中，镍铜合金(Monel400)是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸最好的材料之一，随着焊接工艺的不断成熟，已越来越多的应用在特种设备实际生产之中。
关键词：Monel400合金特种设备焊接工艺0 前言1905年，美国生产的Ni-Cu合金是最早的镍基耐蚀合金，又称为蒙乃尔合金（Monel合金），1920年德国开始生产Ni-Cr-Mo型耐蚀合金，随后各国生产的镍基耐蚀合金牌号已近50种。
我国在50年代中期开始研制镍基耐蚀合金，随着改革开放中国经济的飞速发展，基础产业迅速崛起，对石油化工类产品的需求更是日益增加，随之而匹配的石油化工设备也朝着大型化、参数复杂化方向发展，国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局也对这些石油化工设备的监督检验有了更多关注，对于设备的安全性、可靠性、耐用持久性提出了更高的要求。
随着温度、压力、硫化物、氟化物、氯化物等等各种介质参数的影响，对石油化工设备将会造成非常严重的腐蚀，腐蚀之后设备破坏所造成的财产损失、人员伤亡将不可估量，在2013年6月由全国人民代表大会常务委员会发布了《中华人民共和国特种设备安全法》，这是中国第一次对特种设备实施立法，足以可见国家对特种设备质量的重视。
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Ｍｏ ｅ一 ｎｌ ０ ４ ０焊 制 容 器 的 主 要 缺 陷 及 优 化 工 艺
随着 现代 工业 的快 速 发 展 ， 色 金 属 的应 用 愈 有 加 广泛 。蒙 乃尔 合 金 ４ ０ Ｍｏ ｅ ４ ０ 为 镍一 合 金 ０ （ ｎｌ ０ ） 一 铜 系列 ， 有优 良的抗酸 、 等腐蚀 的能力 。在 某些 介 具 碱
和抗 腐蚀 、 氧化 性能 显著改 善 ， 抗 但热 导率 和 电导率 有 所下 降 。焊接 中也 与一 般 的钢 铁 材料 大 不 相 同 ，
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关 键 词 ： 属 材 料 ； ｎ ｌ ０ ； 备 焊 接 ； 要 缺 陷 ； 化 工 艺 金 Ｍｏ ｅ ４ ０ 设 一 主 优
中 图 分类 号 ： Ｇ１ ３ ４ ＴＧ ５ ． Ｔ ３． ； ４ ７１ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ７７ ４ （ ０ １ ０ ０ ３０ １ ０ —５ ５ ２ １ ） ７０ ４ — ５
ｏ ｉ ｉｅ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｏ ｕｃ ｑ ｐ ｅ ｔａ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｐ ｉ ａ ｅｆ ｒ ｓｍ ｉ ｒ ｅ ｉ ｐｔｍ ｚ ｈ ｉ ｗｅ ｄ ｎ ｆ ｓ ｈ ｅ ｕｉ ｍ ｎ ｎｄ ｐｒ ｍｏ ｅ ｔ ｅ ａ ｒ ｒ ｔ ｏ ｉ ｌ ｑｕ ｐｍｅ ｔｉ ｌ ｉ ｇ． ｖｅ ａ ｎ ｎ ｗｅ ｄ ｎ
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摸 索 和 总 结 出化 工 用 蒙 乃尔 合金 容 器 的 焊 接 工 艺 ， 定 相 应 的 焊 接 工 艺 评 定 及 专 项 技 术 措 施 ， 现 场 优 制 为 质 化 施 焊 该 类 设 备 及 提 高 返 修 合 格 率 积 累 经 验 ， 相 关 或 类 似 的 设 备 制 造 焊 接 亦 有 积 极 的指 导 作 用 。 对
（ ． ｂ ｉ ｅ ｃ ｌ ｈ ｒ ｃ ｕ ｉ ｌ ｏ ｌ ｅ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ５ ０ ６ Ｃｈｎ ； １ Ｈｅ ｅ Ｃｈ ｍｉａ Ｐ ａ ｍａ ｅ ｔ ａ Ｃ ｌ ｇ ，Ｓ ｉａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ２ ， ｉａ ｃ ｅ ｉ
２ Ｈｅ ｅ Ｉ ｓａｌｔ ｎａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｃ ｒ ｏ ａｉｎ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ５ ０ Ｉ ｈｎ ） ． ｂ ｉ ｎ ｔｌ ｉ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｏ ｐ ｒｔ ，Ｓ ｉａｈ ａ ｇ０ ０ ３ ，Ｃ ｉａ ａｏ ｎ ｏ ｉ
吕 静，
（．河 北 化 工 医 药 职 业 技 术 学 院 ， 家 庄 ０ ０ ２ ； ．河 北 安 装 工 程 公 司 ， 家 庄 ０ ０ ３ ） １ 石 ５０ ６ ２ 石 ５ ０ １
摘要 ： 理论 上 分 析 Ｍｏ ｅ ４ ０ 料 焊 制 容 器 的 主 要 缺 陷 及 产 生 原 因 ， 通 过 多 次 焊 接 试 验 及 生 产 实 践 ， ｎｌ ０ 材 并
最 易 出现 的问题 是 气 孔 、 焊 透 及 裂 纹等 缺 陷 。本 未 文 重点 研讨 焊接 的致 命伤 即有关 焊接 裂 纹问题ｎ 。 ］ Ｍｏ ｅ ４ ０合 金 在高 温下 能与 空 气 及空 气 中 的 ｎｌ ０ 一
多 种 杂 质 元 素 发 生 反 应 ， 而 破 坏 和 减 损 材 料 焊 接 从
质 中， 至超 过 了钛 等其他 防腐 蚀性 能很 好 的金 属 ， 甚 能 在较 恶劣 的腐蚀 介 质环 境 下 工 作 ， 以近 年 来 逐 所 渐被 用作 抗腐 蚀性 较 强 的化 工行 业 的设备 和管 道 等
Ｐｒ ｍ ｉ ｅ ｍ ｉａ ｉ ｎ ｆＭ ｏ ｅ 一 ０ ｅ ｄ ｎｇ Ｃｏ ｔ ｉ ｅ ｏ ｎ ｎｔＬｉ ｔ ｔｏ ｓ ｏ ｎ ｌ４ ０ Ｗ ｌ ｉ ｎ ａ ｎ ｒ
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