镍基自熔合金的氩弧堆焊工艺研究
镍及镍合金材料的氩弧焊焊接工艺浅析
合金材料焊接工艺中应注意以下几点问题。
（ ）焊接 前对坡 口周 围及焊 丝表 面进 行严 格 １
的清洗是焊前准备 的一个重要工序 ， 这样可杜绝
有 害 气 体 的来 源 ， 防止 产 生气 孔 、 纹 等 焊 接 缺 裂 陷 ； 用适 宜 的焊接线 能量 ， 采 可避免 晶粒粗 大 。 （ ）正确选 用 与母 材 匹配 的焊接 材料 是 防止 ２
件进 行 必要 的 固熔处理 或 消除应 力处理 。
性， 且具有更高的使用温度 ， 是重要 的容器用特种
材 料 之一 。 由于镍及 镍合 金材 料本 身 固有 的物理
和化 学特 性 ， 焊接 过程 中极 易 出现裂 纹 、 孔及 在 气
晶粒粗大等缺陷 ， 严重影 响到设备 的制造质量及
使用性能， 掌握 并 优 化 镍及 镍 合 金 的焊 接 工 艺对 于保 证产 品质 量 和提升 企业 制造 能力具 有 重要 的
分 ； 少 线能 量 ， 条 不摆 动 。 减 焊
５ ２ 气孔 的产 生与 防止措 施 ．
根据以上对镍及镍合金材料焊接性能和相应
焊 接工 艺评 定试 验 结 果 的 分 析 ， 结 了在镍 及 镍 总
焊接坡 口不干净 、 填充金属不干净 、 保护气体 纯度低等都 可能导致气 孔 的产 生。相应 的措 施 是： 采用 化学 方法 和 机械 方 法 消 除 坡 口及 焊 丝 的 油锈污物 ； 使用纯度高 的保护气体 ， 将焊道背面保 护充分 ， 气体流量要适 当， 焊接环境要防风 。
高压圈的设置使系统 的操作弹性增 大。因此 ， 在 能源相对紧缺的今天 ， 在原料天然气 量不能保证
２套尿素装置 同时运行 的情况下 ， 优先保 证 Ａ － Ｃ
INCONEL600镍基合金堆焊技术的应用分析及其堆焊层焊接工艺的研究
INCONEL600镍基合金堆焊技术的应用分析及其堆焊层焊接工艺的研究摘要：在石油化工行业、船舶、电站、热交换器等产品中经常会遇到焊缝腐蚀失效现象，很容易造成巨大的损失和浪费，甚至出现安全事故。
镍基合金一般都有很好的耐腐蚀性能，特别是Ni-Cr、Ni-Cr-Mo合金等常用于金属表面堆焊，其中Ni-Cr组合主要用于耐氧化性腐蚀，Ni-Cr-Mo组合主要用于耐还原性腐蚀。
本文针对摩洛哥努奥II期200MW光热电站中油盐换热器设备接口SA508Gr.3Cl.1钢进行INCONEL600镍基合金的堆焊技术的应用做了研究分析，并通过各项材料的焊接性分析，充分考虑影响其焊接质量的各项不利因素并合理选择焊接工艺参数及热处理控制工艺，通过采用钨极氩弧焊（GTAW）工艺模拟INCONEL600镍基合金堆焊试验以及镍基合金堆焊层与碳钢SA516Gr.70管道焊接工艺评定试验，通过各项力学性能试验来验证该焊接工艺的合理性与正确性。
关键字：腐蚀失效镍基合金堆焊技术焊接工艺1 引言Inconel600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金，其高镍成分使合金具有非常强的抗氯化物应力裂变腐蚀能力，以及在还原状态下可维持其高耐蚀性及在碱溶液中亦具有很强的耐腐蚀能力。
同时因含铬，所以在氧化性环境下耐腐蚀性更胜纯镍，有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能且具有优良的冷热加工和焊接性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
Inconel600适合采用任何传统焊接工艺与同种材料或其他金属焊接，如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、焊条电弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊等，焊接性能良好。
通过在金属表面堆焊镍基合金来曾强其相应耐腐蚀性能被广泛应用于石油化工、海洋工程、电站安装等行业的腐蚀性环境中，因此，对镍基合金堆焊工艺及性能的研究具有十分重要的意义，本文从实际应用的角度出发，对摩洛哥努奥II期200MW光热电站中油盐换热器设备接口进行INCONEL600镍基合金的堆焊工艺与应用进行了详细的分析，并对该接口镍基合金堆焊层与碳钢管道GTAW焊接工艺评定进行了相关研究、试验。
镍合金焊接工艺(氩弧焊工艺)
镍合金焊接工艺(氩弧焊工艺)引言镍合金是一种非常重要的工程材料，在许多领域应用广泛，如船舶制造、航空航天、石油化工等。
而在镍合金的加工中，焊接工艺是一项关键的技术，其中氩弧焊工艺是一种被广泛采用的方法。
氩弧焊工艺的原理氩弧焊是一种利用气体电弧产生高温，通过熔融电极和工件实现焊接的方法。
在氩弧焊中，氩气被用作惰性气体，它不会与镍合金发生反应，可以提供稳定的保护，避免氧化和污染。
氩弧焊工艺的步骤1. 准备工作：清洁并预热焊接材料，检查焊接设备和气体供应是否正常。
2. 设定参数：根据具体的镍合金种类和厚度，设定合适的焊接电流、电压和气体流量。
3. 焊接准备：选择合适的焊接电极和焊接材料，将工件正确定位和夹紧。
4. 开始焊接：在保护下点燃氩弧，将焊接电极逐渐移动，完成焊缝的形成。
5. 焊后处理：清理焊接区域，检查焊缝质量，并进行必要的后续处理。
氩弧焊工艺的优点1. 高质量：氩弧焊可以提供高质量的焊缝，抗拉强度和密封性好。
2. 适用性广泛：氩弧焊适用于多种镍合金，对各种形状和厚度的工件都有良好的适应性。
3. 易于操作：氩弧焊工艺相对简单，操作容易掌握。
4. 可控性好：通过调整参数，可以实现焊缝的精准控制。
氩弧焊工艺的注意事项1. 温度控制：在焊接过程中需要控制焊接区域的温度，避免过热或过冷引起缺陷。
2. 保护措施：氩气的保护是关键，需要确保氩气供应稳定，并且焊接区域得到充分保护。
3. 材料选择：选择合适的焊接材料和电极，以保证焊缝的质量和性能。
4. 焊接层次：大部分情况下，需要进行多道次的焊接，以提高焊缝的质量和强度。
结论氩弧焊工艺是一种重要且广泛应用于镍合金焊接的方法。
通过正确的步骤、参数和材料选择，可以实现高质量的焊缝和满足特定工程要求的应用。
在实际应用中需要注意温度控制和保护措施，以确保焊接质量和性能。
镍基合金焊接工艺的分析及研究
镍基合金焊接工艺的分析及研究摘要：近些年以来，伴随着我国工业生产水平的不断提升，生产技术能力也越来越强大，其中在镍基合金焊接过程中，就出现了越来越多高效化焊接工艺，有效促进了镍基合金焊接效率与效果的提升，保障了镍基合金应有价值与作用的充分发挥。
本文就分析了镍基合金焊接过程中的常见问题与防治措施，包括焊接热裂纹产生与防治措施、气孔产生与防治措施、夹渣形成与防治措施，而后提出了手工电弧焊焊接操作技术要点，希望能够借此为镍基合金焊接工作提供更多可靠的参考依据。
关键词：镍基合金；焊接工艺；常见问题；防治措施；技术要点现阶段，在工业生产实践过程中，镍基合金得到了越来越广泛的应用，因此有关镍基合金的焊接工艺研究也受到了更多关注与重视。
镍基合金有着优秀的耐腐蚀性、较高的耐热性比、特殊的电磁与热膨胀性能、良好的力学性能等优势。
特别是在高于800℃的高温状态下依旧可以保持良好热强度与热稳定性。
所以镍基合金能够在高温氧化气氛或者燃气条件下保持长期良好的工作状态，现如今，镍基合金已经被广泛应用到了燃气锅炉、核反应堆予热器以及喷气发动机等多项制造工业当中，因此必须要深入研究与分析镍基合金在焊接过程中的常见问题、防治措施以及具体焊接工艺。
一、镍基合金焊接常见问题与防治措施分析（一）焊接热裂纹产生与防治措施第一，产生原因。
在镍基合金焊接期间，有着较高焊接热裂纹敏感度，容易在弧坑部位发生较大裂纹，晶间腋膜属于引起单相组织裂纹凝固的最根本冶金因素。
内部存在不均匀的成分或者没有清洗干净，有C、Ni、P、S等多种元素在熔池当中生成熔点较低的共晶，结晶期间杂质偏析较为严重，焊接规范操作不当以及较大热输入都会引发裂纹。
裂纹致使结构强度明显降低，甚至可能引发结构整体性破坏，所以不允许出现或存在裂纹；第二，防治措施。
首先，在焊接期间选择小电炉快速焊接方式，将弧坑填满，针对厚度在6mm以上的焊件，还应当开展多层多道焊接工作，将环境温度始终控制到5℃以上，清洗干净焊接缝两侧存在污物，必须避免S、P一类有害元素混入其中，尤其需要针对含有铅元素或者硫元素的部分污物，必须及时彻底的清除。
镍基合金复合管道脉冲钨极氩弧焊打底焊接工艺
镍基合金复合管道脉冲钨极氩弧焊打底焊接工艺刘立永唐元生杨永强陆斌刘永华张之万【摘要】通过革新改进焊接方法等措施，采用直流脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P）根焊打底及热焊层焊接工艺，减小了焊接过程中的热输入，减少晶粒组织变大几率，提高了焊缝金属的组织稳定性、塑性和韧性。
关键词：镍基合金管道；脉冲钨极氩弧焊；焊接过程控制；焊后检测为了能够使中石化普光气田分公司天然气运输管道检修工作顺利开展，我公司按照签订的合同要求，进行焊接技术研发。
经过第一阶段的焊接工艺研发所得经验和结果，组织和实施第二阶段的焊接工艺筛选和正式焊接工艺评定。
经试验结果比对，可见试件在耐腐蚀（点蚀、晶间腐蚀开裂）试验中所出现的问题较多。
针对以上问题的出现，各专家和教授进行了讨论和研究，通过革新改进焊接方法等措施，以减小焊接过程中的热输入，减少晶粒组织变大几率，提高焊缝金属的组织稳定性和塑韧性。
下面介绍革新工艺当中的直流脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P）根焊打底及热焊层焊接工艺。
1. 材料特性镍基合金具有良好的高温强度和优良的耐磨损、耐高温、抗热震冲击、抗氧化性能和优良的耐强酸、碱性介质和含有氯离子的氧化还原介质等物质的腐蚀，主要用于石油、化工、环保、航天以及核工业等行业各类零部件的制造、修复和预保护。
但镍基合金导热性差、线膨胀系数大、冷却速度较快、熔合性能较差，焊接过程中保护不当会产生熔池氧化等，增加了焊接难度，因此应该选择操作技能水平较高、有丰富经验的焊工进行施焊。
材料的化学成分如表1所示，常温下力学性能如表2所示。
2. 直流脉冲钨极氩弧焊原理及特点脉冲钨极氩弧焊的原理是用可控的脉冲电流加热熔化工件，每一个脉冲会形成一个点状熔池。
脉冲频率间歇时，仅有维弧电流继续工作，熔池凝固而形成一个有效焊接接头。
当下一个脉冲电流作用时，在已凝固焊接接头的局部和母材上产生第二个点状熔池，当出现第二个脉冲频率间歇时，熔池又凝固成第二个有效焊接接头并与前一个相连接。
高腐蚀低温服役镍基CRA管线焊接技术
高腐蚀低温服役镍基CRA管线焊接技术摘要：由于镍基材料的特殊性，目前通常采用人工氩弧焊的方式进行填充，效率较低。
本技术在目前施工现状的基础上以节能减排、提质增效为原则，对低温CRA镍基管线的焊接进行进一步深入优化和研究，从而达到降低劳动强度，提高劳动效率，降低成本的目的。
关键词：CRA镍基管线；焊接技术；尺寸调整、错边修复；设计及工艺研发本项目成功研发，对可以提高大壁厚复合管的施工效率，降低焊材成本，具有广泛的推广意义。
主要使公司掌握了如下技术：1、CRA镍基管线自动氩弧焊高效焊接技术a.自动焊设备的调试b.自动焊工艺研发2、掌握高腐蚀环境下CRA镍基管线内壁尺寸调整、错边修复技术a. 半自动GTAW 内壁尺寸修复技术研究b. 自动堆焊辅助工装设计与制造c.机械自动GTAW内壁尺寸修复技术研究3、优化镍基管线坡口设计及工艺研发a. 研究掌握车间现有设备对U型坡口的加工能力，并以此来优化设计坡口细节b. 研究掌握U型坡口半自动GTAW、SMAW焊接技术及根部返修技术采用公司和外委方合作的研究方式，海洋石油工程股份有限公司建造事业部牵头单位全面负责该课题的运行和管理，并负责提出具体研究方向与试验方案，进行辅助工装设备的设计，并进行焊接工艺设计、进行焊接工艺评定试验件的焊接、外观检验、焊接工艺评定报告记录、整理等工作，负责焊接试验以及工装设备的建造，外委方1（海洋石油工程股份有限公司海洋工程技术服务分公司）负责试验件的无损检验、试验件机加工及常规力学性能试验。
外委方2（必维船级社（中国）有限公司）负责见证焊接工艺评定试验全过程并对焊评试验报告进行认证。
总体技术方案及实施过程主要按以下几步进行：第一步：设计并制造机械氩弧焊辅助工装。
第二步：进行试验，确定合适的内壁堆焊工艺参数，并对堆焊层进行性能测试基于已选出的复合坡口角度，进行焊接工艺评定，并形成焊接工艺评定记录；第三步，进行试验，确定合适的机械氩弧焊工艺参数，并对焊缝接头性能进行测试；第四步，进行坡口设计，并通过试验确定合适的U型坡口焊接工艺参数，并对焊缝接头性能进行测试；第五步：根据完成的焊接工艺评定记录，编制焊接工艺规程，完成焊接工艺开发。
镍基材料的钨极氩弧焊焊接
镍基材料的钨极氩弧焊焊接一、前言2006年8月份,我公司为四川某公司生产一台Inconel600的三氯化铝发生器的压力容器,虽然国外已经有相关的标准,但当时国内还没有压力容器这方面的制造检验标准.我公司通过走访、学习兄弟单位的相关的有色金属容器的生产制造经验，经过反复的焊接工艺试验验证后，将GTAW用于Inconel600焊缝接头的焊接方法，焊后经RT和UT检验，焊缝质量达到要求。
二、设备结构及主体材料三氯化铝发生器装置（设备结构简图见图1）设计参数见表1。
其工作介质为Cl2、，TiCl4 ，Al ，AlCl3 。
壳体主体材质为Inconel600(其化学成分和力学性能见表2,表3)图1 设备结构简图表1 容器设计技术参数表2 Inconel600（退火）板材化学成分（Wt%）三、焊接材料的选用Inconel600的焊接材料的选择首先要保证其熔敷金属的化学成分与母材相当,S、P等杂质元素的含量要控制的很低,使焊缝金属具有相应的性能指标.其次母材厚度为16mm,为了保证焊缝每层的质量,飞溅少,层间易清理等因素,我公司综合上述因素,采用单面U型坡口,焊接方法为GTAW,焊丝为2.5.Inconel82 .焊丝其化学成分和力学性能见表4,表5。
四、焊接工艺评定在进行焊接工艺评定之前,我查阅了许多相关的资料,选择不同的规范参数匹配,并在试板上进行一系列的焊接工艺试验,通过观察飞溅大小,电弧稳定性,焊接表面的成型,母材的熔合情况,确定焊接电流为160-210(A)电弧电压为16-18(V)电流太小,不仅生产效率低,还容易产生未熔合,气孔等缺陷,电流过大,会引起钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而造成污染,而且还容易引起烧穿或焊缝下陷,咬边等缺陷.选择合理的焊接规范参数见表6,参照JB4708-2000和GB50236的标准,试板规格500X150X16对接,保护气体为Ar,气体纯度 99.99%焊枪中Ar 气流量为14-18L/Min, 尾部Ar 气流量为10-12L/Min, 焊缝背面Ar 气流量为12-14L/Min,对焊接工艺评定试板进行100%RT 无损检测,符合JB/T4730.2—2005的规定,II 级合格.然后进行理化解剖和力学性能试验,其结果见表7,表8.力学性能全部满足产品制造的技术条件的要求.图2 GTAW 拖罩保护示意图1---焊枪2---进气管3---尾部保护拖罩4---背面保护拖罩5---进气管6---焊件五、产品焊接（一）焊接坡口的准备对接焊缝的坡口型式U,采用机加工,焊前对坡口区域进行仔细清理,用丙酮或乙醇清洗并去除坡口附近50mm区域的氧化色等杂质.（二）焊接要点在焊接之前,经焊工需进行相关资格的考试,焊工用焊接评定给出的规范参数范围,在非产品试件上进行试焊,调节焊接电流,电压。
镍及镍基合金焊接施工工艺的探讨
镍及镍基合金焊接施工工艺的探讨发布时间：2021-09-13T13:47:20.613Z 来源：《基层建设》2021年第17期作者：陈兆飞朱良蒙张东林王玉利臧益江[导读] 摘要：镍及镍合金焊接一般采用手工钨极氩弧焊、手工焊条电弧焊、熔化极惰性气体保护焊等方法，也可采用埋弧自动焊焊接方法。
中国石油天然气第七建设有限公司山东胶州 266300摘要：镍及镍合金焊接一般采用手工钨极氩弧焊、手工焊条电弧焊、熔化极惰性气体保护焊等方法，也可采用埋弧自动焊焊接方法。
本文主要介绍了镍基合金分类，常用镍基合金焊材选用、焊接工艺和注意事项，为公司今后镍基合金焊接提供了经验。
关键词：镍；镍基合金；焊接；施工工艺1概述镍基合金最早仅能以铸件的形式供货，随着科学技术的进步，目前已经能大量生产出板材和管材。
镍基合金是指以Ni或Ni-Fe为基体，添加Gr、Mo等其他合金元素形成的合金。
它具有优异的耐腐蚀性和强的抗氧化性，在石油化工、核工业、航天航空中广泛得应用。
常用的镍基合金分为4大系列：（1）因康镍Inconel（Ni-Gr-Fe系）（2）蒙乃尔Monel（Ni-Cu系）（3）因科洛依Incoloy（Fe-Ni-Gr系）（4）哈斯特洛依Hastlloy（Ni-Mo或Ni-Gr-Mo系）2可焊性分析（1）镍及镍合金焊接最常出现的缺陷是热裂纹，主要原因是镍和铁的二元共晶物中有较多低熔点的金属共晶物和非金属共晶物。
特别是硫、磷共晶物熔点比镍铁低很多（Ni-S为645℃、Ni-P为880℃），在焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区，同时镍及镍合金线胀系数大，焊接时易产生较大的应力，焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜在收缩应力作用下易产生开裂。
（2）镍及镍合金特别是纯镍、蒙乃尔等合金，固液相温度间距小，流动性偏低，在快速冷却结晶条件下，气体来不及逸出极易在焊缝中产生气孔。
因此镍及镍合金焊接应采用小线能量、降低层间温度、加快焊缝冷却速度，焊前彻底清除焊丝、母材坡口处的油、污物，严格控制母材焊材中的硫、磷含量，才能防止裂纹、气孔的产生。
某核电产品镍基材料大厚度堆焊工艺研究
某核电产品镍基材料大厚度堆焊工艺研究◎胡毅钧（作者单位：海装沈阳局驻沈阳地区第四军事代表室）核反应堆一回路是封闭放射性物质和屏蔽核辐射的主要屏障，其堆焊层的耐蚀性至关重要。
由于不锈钢堆焊层耐点腐蚀、缝隙腐蚀较差，采用镍基堆焊层是未来选材的趋势。
国内外已有较多关于镍基堆焊理论及堆焊技术的文献，但研究20mm 以上大厚度堆焊的较少。
本文研究了镍基材料大厚度堆焊的工艺性，为某核电产品制造过程中的大厚度镍基堆焊焊接材料和工艺方法的选择提供参考。
一、堆焊工艺因镍基合金热裂纹敏感性和大厚度堆焊的焊接应力，易出现焊接缺陷。
相比不锈钢而言，镍基焊带的大厚度堆焊过程应严格控制，如焊接规范的匹配，预热温度，层间温度，焊道厚度的控制，焊道及收弧部位的清理。
在某核电产品堆焊之前，分别进行了Inconel 600及690焊材的带极堆焊试验，堆焊工艺试验均采用尺寸80*300*800mm 的低合金508-Ⅲ试板，采用平焊位堆焊。
Inconel 600和Inconel 690带极堆焊试验，堆焊厚度30mm，采用首层热堆，预热温度≥150℃，其余层冷堆，层间温度≤100℃。
二、工艺控制措施和成形情况带极堆焊的过程中，为避免气孔、夹渣、未熔合及裂纹的出现，需在焊接过程中严格控制以下几点：（1）严格控制热输入：由于镍基堆焊层与低合金钢母材化学成分及各项性能差异较大，堆焊时要注意控制带极堆焊工艺参数，控制焊接热输入，包括焊接电压、电流、速度。
过大的热输入，造成堆焊时稀释率高，堆焊层较厚，易产生热裂纹等缺陷。
过小的热输入焊道熔合不好，在焊道的搭接部位易产生夹渣及未熔合等缺陷。
所以，适当降低堆焊的热输入，有利于减少母材对镍基堆焊层的稀释。
（2）磁控装置及焊剂堆敷高度：在堆焊过程中，电磁力对熔池形态有明显影响，会造成液态金属收缩，且熔融的镍基金属粘度大，流动性差，容易造成咬边等缺陷。
堆焊时要在焊接机头上安装磁控装置，改善焊道成形。
（3）表面清理：堆焊过程中要注意焊道表面成形状况，注意观察焊道搭接的一侧是否会出现点状凹坑，这些凹坑往往残留有熔渣等微小缺陷，必须打磨与周围圆滑过渡后才能进行下一道焊接。
镍及镍基合金焊接探讨
• (1)工业纯镍 工业纯镍色较银略微黄而有光 泽。它具有优良的塑性和韧性。还具有耐大气、 碱、淡水之锈蚀能力。在工业生产中纯镍多是以 压延型的板材用于产品结构。其镍成分占99％以 上，它的含碳量不超过O.3％。它在高温中比较 稳定，有一定的热强性。目前工业纯镍结构件在 航空飞机、宇航飞机上的燃烧室，燃烧汽轮机、 核反应堆的换热器等结构上被广泛地应用。
二、镍及镍基合金的合金化
• 1．合金元素对镍合金的作用
• (1)硫的影响 焊接镍合金时，硫对焊缝 金属的影响比其它的合金材料更为敏感。 其影响的首要问题是焊缝金属结晶裂纹的 问题。
• (2)镁的影响 镁在镍及镍合金中能形成 镁的硫化物，它的熔点比一般硫化物高得 多。因此，硫的凝固可由镁来促成，这可 以减少硫的有害作用。
镍基 过程或装置名称 温度℃
热分解过程 乙烯裂解
700-950
合在流金体条件石油组成化工 领域 构成材料
压力MPa
中
的应 装置的产 用 品或目的
0.20-0.49
碳氢化合物 蒸汽、氢、乙烯
Incoloy800合金 HK40,HP
乙烯
接触转换过程水 蒸汽接触转换 制氢装置
350-950 0.49-4.9
• 2．Байду номын сангаас边化裂纹
• 多边化裂纹是属于热裂纹中的另一 种形态，一船是微裂纹。当然在应 力作用下，严重时也可扩展成宏观 裂纹。
• 多边化裂纹是由于空位、位错的移 动和聚集，在二次边界上成核，并 扩展而成为沿多边化边界开裂的一 种裂纹。常发生在重复受热多层焊 焊缝中，其部位并不靠近熔合区。
• 3，液化裂纹
• 镍及镍基合金焊接中产生液化裂纹是 常见的一种热裂纹缺陷。它是沿奥氏 体晶界开裂的微小裂纹，多发生在焊 缝中的熔合区和多层焊的层间过热区 内。这种液化裂纹对镍基合金来说是 很敏感的，应引起重视。
镍基复合材料焊条电弧焊打底及填充盖面焊接工艺
镍基复合材料焊条电弧焊打底及填充盖面焊接工艺氩弧焊打底加手弧焊填充盖面的焊接工艺，经过各专业公司多年的理论指导和实践研发已经能够熟练掌握，合格率高，焊接设备简单，相对于现场的施工条件能够更好的接受和使用。
不过对于一些返修无法进行背面充气保护的位置，就增大了氩弧焊焊接工艺的难度和易出现缺陷的几率。
对此为了能够更好地适应现场焊接环境的多变性和不可确定性，提出使用焊条电弧焊打底的焊接工艺，并进行试验。
1.镍基材料分析镍基材料具有良好的高温和低温强度以及优良的耐腐蚀性能，多用于管道设备、石油化学设备、热力锅炉设备、电力行业等高温高压、腐蚀强度较大且需在持续高温或低温下运行的运输管道及设备中。
但由于镍基合金导热性差、线膨胀系数大、冷却速度较快、熔合性能不好、铁液流动性差，所以焊接过程中保护不当会产生熔池氧化等缺陷。
简析：据奥维云网（AVC）零售监测数据显示，线下消毒柜市场监测销量2.7万台，同比下降26.4%，其中立式同比下降24.4%，嵌入式同比下降27.1%，卧式同比下降26.4%。
由于复层与基层的材料不同，会因材料的导热性和热膨胀系数不同而出现材料稀释等现象，这些不利因素更增加了焊接难度，所以应当制定严谨的焊接操作工艺，并严格按照工艺进行焊接。
镍基材料的化学成分如表1所示，常温下力学性能如表2所示。
2.焊接材料的选择根据标准规范SH/T3523/SH/T3527进行焊接材料筛选，确定ENiCrMo-3为焊接填充材料。
根据选定的填充材料采购了三个厂家的焊条，分别为smc、山特维克、林肯，并对三种焊条的操作性能和焊缝成形做比较。
经试验对比，smc厂家焊条焊接过程中电弧稳定，脱渣性能好，产生飞溅少，焊条过热受损量小，能够满足焊接需要。
表1 镍基复合材料化学成分（质量分数）（%）化学成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Fe Ti Al规范值≤0.05 ≤0.5 ≤1.00 ≤0.02 ≤0.005 19.5～23.5 38.0～46.0 2.5～3.5 1.5～3.0 ≥22.00.6～1.2 ≤0.2实测值 0.019 0.211 0.53 0.011 0.001 22.69 38.86 3.221.90 29.98 0.81 0.110表2 镍基复合材料常温下力学性能力学性能屈服极限/MPa 抗拉强度/MPa 伸长率(%) 剪切硬度（HBW）规范值≥415 ≥457 ≥20 ≤250实测值 354 473 53.5 414 3.电源极性的筛选和对比（1）直流正接打底直流正接断弧焊接时，电弧偏吹现象严重，根部出现单边未熔合现象，焊缝正面出现较严重坠瘤，因此不能满足质量要求（见图1）。
核电蒸汽发生器管板镍基合金双热丝钨极氩弧焊堆焊技术
核电蒸汽发生器管板镍基合金双热丝钨极氩弧焊堆焊技术罗成【摘要】介绍了蒸汽发生器管板镍基合金堆焊新工艺——双热丝钨极氩弧焊,从热丝钨极氩弧焊的基本原理、堆焊材料的选择和堆焊工艺参数等方面作了基本论述.就双热丝钨极氩弧堆焊的使用,简述了堆焊工艺试验、工艺评定、预评定和产品应用的过程,说明镍基合金双热丝钨极氩弧焊在蒸发器管板上堆焊应用是成功的.%It is introduced that nickel - base alloy double hot wire TIG cladding procedure on tubesheet of steam generator. Those aspects are discussed basically from principle of double hot wire TIG cladding, choosing of cladding consumables and cladding parameters etc. Cladding test, procedure qualification, prequalification and product application for nickel base alloy double hot wire TIG cladding are described briefly. It is successful that application of nickel base alloy double hot wire TIG cladding procedure on tubesheet of steam generators.【期刊名称】《压力容器》【年(卷),期】2012(029)007【总页数】5页(P61-65)【关键词】蒸汽发生器;管板;镍基合金;双热丝钨极氩弧焊【作者】罗成【作者单位】上海电气核电设备有限公司,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TH131.2;TG146.10 引言蒸汽发生器是核电站核岛关键设备之一，通过热交换产生蒸汽推动汽轮机做功，并且起到隔离一回路和二回路的重要作用。
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3 试验结果与分析 对上述 3 种厚度的合金粉块分别采用电流为
150， 180， 210， 240， 270 A 进行堆焊试验。 试验中 发现采用 150 A 电流进行堆焊时， 由于热输入过小， 粉块和母材熔合较困难， 故不采用； 而 240 A 和 270 A 时的热输入极大， 焊接过程极难控制， 易烧穿母 材， 钨极和焊枪易烧坏， 故也不再采用。 堆焊电流 180 A 和 210 A 时熔合的比较好， 成形比较好， 堆焊 过程也比较容易操作。 为此试验选取 180 A 和 210 A
金粉块进行堆焊工艺性能试验， 以找出获得良好成形的堆焊工艺参数和堆焊操作方法； 在此基础上进行了堆焊层性能试验，对堆焊层金属和热影响区金属的显微组织进行了分析， 测试了堆焊层硬度， 进行了耐磨性试验。 结
果表明： 采用镍基自熔合金压块法手工氩弧堆焊工艺简单， 堆焊层成形良好， 堆焊层硬度和耐磨性较高； 堆焊金属的显微组织和力学
Q690D 钢对氢致开裂有一定的敏感性， 实 际 焊 接 时 应优先选用低氢型焊接材料及焊接工艺。 焊接时需 进行相应的预热 ， 预 热 温 度 高 于 100 ℃， 可 防 止 冷 裂纹。
（3） Q690D 钢焊接 试 验 结 果 表 明 ： 在 所 研 究 的 范 围 内 ， 采 用 ER70－G 及 ER76－G 丝 施 焊 ， 均 可 以
参考文献： ［1］ 陈 祝 年. 焊 接 工 程 师 手 册 ［M］. 北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ， 2009. ［2］ 熊 腊 森. 焊 接 工 程 基 础 ［M］. 北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ， 2002. ［3］ 娄宇航， 肖红军， 彭 云， 等. 690 MPa 级低合金高强钢焊接接
1 试验材料
1．1 基体材料
试 验 所 用 的 基 体 材 料 为 7 mm 厚 的 Q235 钢 板 ，
试样采用剪板机剪成宽约 40 mm 的长条， 并用钢丝
刷或粗砂布打磨， 除掉试样表面的锈污， 锈污较多
的钢板则用砂轮机打磨。
1．2 自熔合金粉末
本试验中采用的镍基自熔合金粉末的牌号为
G112， 属 高 硬 度 镍 铬 硼 硅 系 合 金 粉 末 ， 其 化 学 成
58 ·工艺与新技术· 文 章 编 号 ：1002－025X(2019)08-0058-04
焊接技术 第 48 卷第 8 期 2019 年 8 月
镍基自熔合金的氩弧堆焊工艺研究
陈志超， 陈广帅， 朱庆波， 韩 旭
（三一重型装备有限公司， 辽宁 沈阳 110000）
摘要： 采用手工氩弧堆焊在 Q235 钢板上堆焊镍基自熔合金粉末 ， 研究堆焊工艺及堆焊层性能 。 采用不同工艺参数压 制 不 同 厚 度 的 合
头的强韧性匹配［J］. 热加工工艺， 2013， 42（17）： 176－179.
得到综合性能优良的焊接接头， 考虑成本因素和强
度裕度， 在结构安全系数要求较高的部位推荐采用 ER76－G 焊丝， 在其他部位推荐采用 ER70－G 焊丝。
作 者 简 介 ： 韩 振 仙 （1984—）， 男 ， 大 学 本 科 ， 工 程 师 ， 长 期 从 事 矿 用液压支架用高强钢的焊接工艺研究.
性能与添加粉块厚度和堆焊电流参数有关， 综合各方面考虑， 在堆焊电流为 180 A， 粉块厚度为 3 mm 时， 堆焊层性能最好。
关键词： 氩弧堆焊； 自熔合金； 显微组织； 堆焊层性能
中图分类号： TG444.74
文献标志码： B
DOI:10.13846/12-1070/tg.2019.08.016
合组织。
（4） 采用研究 确 定 的 焊 接 工 艺 参 数 焊 接 Q690D
钢， 焊接接头的综合力学性能优良， 能够满足矿用
5 结论
液压支架产品的设计及使用要求。
（1） Q690D 钢板焊 接 热 影 响 区 有 一 定 的 淬 硬 倾
向。 （2） 焊 接 冷 裂 纹 敏 感 性 试 验 研 究 结 果 表 明 ：
分见表 1。
表 1 G112 的化学成分 （质量分数） （%）
C
Cr
B
Si
Fe
Ni
0．72
18
4．1
3．6
17
余量
2 合金粉块制备 将合金粉末与一定量的水玻璃进行混合， 然后
用压块模具在万能试验机上施加 50～60 kN 的载荷冷 压成形， 得到具有现状规则、 厚度均匀、 成分均匀 的合金粉块。 压制 2， 3， 4 mm 这 3 种厚度的粉块。 压成的合金粉块在 250～350 ℃烘干约 2 h， 以提高压 块的强度。
用寿命的有效手段， 现已广泛应用于机械制造、 电
0 前言
力、 冶金、 建筑、 石油化工等行业。 而钨极氩弧堆
随着科学技术的不断发展， 各种产品、 机械装 焊基于其电弧能量集中、 一般不要求预热、 熔敷速
备正向规模化、 高效率方向发展， 这就对产品的可 度较快， 工件吸热少、 变形小、 对基材性能影响小
Welding Technology Vol．48 No．8 Aug. 2019 弧焊热源将其熔敷在母材表面， 以获得硬质堆焊层。 这种堆焊工艺方法的优点在于不必使用粉末堆焊设 备即可利用自熔合金粉末材料进行堆焊， 设备简单， 操作方便。 通过改变堆焊工艺参数以及对堆焊层性 能试验， 研究了堆焊工艺参数对堆焊层性能的影响 规 律 ［1］。
靠性和实用性提出了越来越高的要求。 堆焊技术作 和稀释率较大等优点， 常常用于堆焊大型零件或焊
为焊接技术的分支， 是提高产品性能、 延长零件使 接性差的零件。
本文尝试采用一种镍基自熔合金粉末氩弧堆焊
收稿日期： 2018-12-18
工艺， 即将自熔合金粉末预先压制成块， 再利用氩
，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，
头组织性能［J］. 材料科学与工艺， 2012， 20（2）： 101－107. ［4］ 蒋 庆 磊 ， 李 亚 江 ， 王 娟 ， 等. Q550 高 强 钢 焊 接 接 头 强 韧 性 匹
配［J］. 焊接学报， 2010， 31（10）： 65－68. ［5］ 金 鹏， 魏金山， 杜 全 斌 ， 等. 液 压 支 架 用 Q690 高 强 钢 焊 接 接