镍合金的窄间隙焊接工艺
镍及镍合金的焊接工艺
镍及镍合金的焊接工艺一、焊接方法的选择根据镍及镍合金可焊性特点，焊接工艺方法的选择是否能焊好镍及镍合金材料的关键。
·生产实践证明，焊接这种材料的方法可有多种，可根据不同的生产条件和结构性能的要求，可以选择不同的焊接方法。
诸如:焊条电弧焊、埋弧自动焊、TIG、MIG、扩散焊、电阻点焊、缝焊及对焊等;还可以采用等离子弧焊、电子束焊以及钎焊等方法。
但在生产中应用比较多的是钨极氩弧焊(TIG)和焊条电弧焊。
二、焊前准备首先焊前必须清除工件表面上的油脂、漆和油垢，还有氧化膜等污物。
表面上氧化膜及污点，在加热气氛中表面上也会形成还原性氧化物。
镍基合金熔化焊与焊接钢相比有低熔透性的特点，熔池小，熔附金属流动性差。
从焊接性能来看，不宜采用大的线能量来增加熔透性，以防止焊接材料过热，使脱氧元素过多的烧损以及焊接熔池过分搅动所导致的焊缝成型不良。
为保证熔透，应选用大坡口角度和小钝边的接头形式。
三、预热和焊后热处理轧制的镍基合金一般不需预热，但当母材温度低于15℃以下时，应对接头两侧250-300mm宽的区域加热15-20℃，以免湿气冷凝导致焊缝气孔。
层间温度应严格控制，生产实践中大都控制在100℃以下，以减少过热。
虽然有时为保证使用中不发生晶间腐蚀或应力腐蚀而采取稳定化处理，但一般不推荐焊后热处理。
四、钨极氩弧焊焊接工艺钨极氩弧焊是镍基合金生产口应用最广泛的焊接方法，一般采用直流正极性，高频引弧以及电流衰减，延时断气的焊接技术。
(1)氩气作为保护气体，要求必须干燥而且纯度要高，同时背面应通以氩气保护。
(2)钨极通常采用铈钨极，磨成尖部直径0.4mm，夹角30-60度的尖状，可保证电弧稳定和足够的熔深。
应注意避免钨极与熔池相接触，尖端污染必须磨掉。
(3)焊丝选择是决定焊接接头质量和性能的关键。
TIG用的焊丝大多与母材成分相当。
(4)工艺特点·施焊时应采取短弧、快速焊。
·操作时可作微小摆动，但应掌握好焊炬和焊丝的角度。
镍及镍合金焊接操作工艺规范.2011.11.28.F
一. 制定镍及镍合金焊接规范的目的：氯碱化工制碱成套设备的开发、制造是我公司确定的重要增长极，也是我公司发展壮大的战略部署。
镍及镍合金焊接是氯碱化工制碱工艺流程主要耐蚀设备制作的关键工序之一，镍及镍合金焊接质量的好坏直接影响到该设备的使用寿命，因此它也是我公司成功进入制碱设备制造的核心技术之一。
为严格把握镍及镍合金的焊接质量特制订本规范。
二. 镍材焊接的特点及注意事项：因为镍具有单相组织，焊接时存在焊接热裂纹倾向、焊缝气孔、焊接接头的晶间腐蚀倾向等等。
1. 镍在高温中易于生成高度致密的保护膜，在多层焊接的结合面易产生裂纹缺陷，严重影响到材料焊接处的强度及耐蚀性，因此焊接时必须采用氩气保护焊。
在焊接面上应采用专门的保护罩防止氩气的扩散，提高氩气保护层的浓度；镍材间焊接时焊缝背后面也应有氩气保护，防止镍金属在高温时的氧化。
2.镍材的焊接最容易出现的缺陷为裂纹。
产生裂纹的主要元素为氧(O)、硫(S)、铅(Pb)等，它们易与镍形成低熔点的共晶体分布于晶界上。
在焊接时必须选用含氧、硫、铅低，且与母材耐蚀性相同的焊丝，同时注意坡口及中间焊缝表面的氧化层的清除工作。
3.镍材的焊接最容易出现的焊缝缺陷还有气孔。
焊丝、焊件表面上的水分、锈蚀、油污则是焊缝中形成氢气孔的主要来源。
因此镍的焊接必须注意焊缝表面的清洁以及焊丝、焊件的加热、保温和烘干。
4. 高温含硫气体能使镍材腐蚀和变脆。
焊接或热处理前，应彻底清除工件上的油污、油漆及润滑剂等一切含硫或含铅的污染物。
加热炉的气氛中应严格控制含硫量。
加热用煤气或天然气的含硫量应小于0.57g/m3(重庆气矿对天然气脱硫规定为小于0.29g/m3),燃料油的含硫量应小于0.5%，不得用焦炭或煤加热。
5. 焊接热循环的影响：在焊接的热作用下，焊缝和基本金属容易过热，造成晶粒粗大，使接头力学性能和耐腐蚀性能下降。
6.焊接热裂纹的产生：镍基合金具有高的焊接热裂敏感性，在弧坑易产生大口裂纹，焊缝可能产生宏观裂纹、微观裂纹或二者同时存在的裂纹。
镍及镍合金的焊接工艺方法
镍及镍合金的焊接工艺方法引言镍及镍合金在许多工业领域中具有广泛的应用，例如航空航天、化工和能源等。
为了实现这些应用，了解镍及镍合金的焊接工艺方法至关重要。
本文将介绍几种常用的焊接工艺方法以及它们的优点和适用范围。
1. 电弧焊电弧焊是一种常用的焊接方法，适用于焊接厚板和高合金镍及镍合金。
该方法基于通过电弧产生的高温来熔化工件并形成连接。
电弧焊具有以下优点：- 可以焊接较厚的材料；- 可以用于不同类型的镍及镍合金；- 焊接强度高。
2. 氩弧焊氩弧焊是一种常见的保护气焊接方法，适用于焊接薄板和细小的焊接部件。
该方法使用氩气作为保护气体，以避免氧气和其他杂质对焊接区域的影响。
氩弧焊具有以下优点：- 适用于高合金镍及镍合金焊接；- 焊接过程中产生的热影响较小；- 高质量的焊接接头。
3. 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊是一种常用的自动化焊接方法，适用于大量生产和大规模项目。
该方法使用可熔化的焊接材料极和保护气体来形成焊缝。
熔化极气体保护焊具有以下优点：- 高效的焊接工艺；- 适用于大规模焊接项目；- 可实现高可靠性的焊接接头。
4. 激光焊接激光焊接是一种精确且快速的焊接方法，适用于高精度焊接需求。
该方法利用激光束将焊接区域瞬间加热并熔化，从而形成高质量的焊缝。
激光焊接具有以下优点：- 焊接过程中产生的热影响较小；- 可以焊接薄板和复杂形状的部件；- 高精度和高质量的焊接接头。
结论镍及镍合金的焊接工艺方法有多种选择，每种方法都有其适用范围和优点。
在选择合适的焊接方法时，应考虑工件材料、焊接需求和项目规模等因素。
根据具体情况，选择合适的焊接工艺方法可以确保焊接接头的质量和可靠性。
焊接工艺的镍基合金焊接技术要点
焊接工艺的镍基合金焊接技术要点镍基合金是一类重要的高温合金材料，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
而在镍基合金的加工中，焊接是一种常用的连接方法。
本文将介绍焊接工艺的镍基合金焊接技术要点，以帮助读者更好地理解和应用该技术。
一、镍基合金的特点首先，我们需要了解镍基合金的特点，以便更好地掌握焊接技术要点。
镍基合金具有高强度、良好的抗氧化、耐腐蚀性能和优异的高温稳定性。
此外，镍基合金还具有良好的可塑性和可焊性，适于各种焊接方法。
这些特点对于焊接工艺的选择和焊接接头的质量控制至关重要。
二、焊接工艺选择在镍基合金的焊接过程中，根据具体要求和工作材料的特点，选择合适的焊接工艺非常重要。
以下是几种常见的焊接工艺：1. TIG氩弧焊TIG氩弧焊是一种常见的手工电弧焊接方法，适用于焊接较薄的镍基合金板材和对焊接质量要求较高的情况。
该工艺具有焊缝整洁、熔深浅可控、热影响区小等优点，但对操作技术要求较高。
2. MIG/MAG气体保护焊MIG/MAG气体保护焊适用于焊接较厚的镍基合金板材、焊接速度要求高的情况。
该工艺具有焊接速度快、熔池稳定以及焊接质量易于控制等优点。
但需要注意热裂纹的控制，并选择合适的焊丝和保护气体。
3.电弧增材制造（DAD）电弧增材制造是一种近年来发展起来的先进焊接工艺，适用于制造大型工件、复杂结构或自由曲面的镍基合金部件。
该工艺可进行高效快速的焊接和材料积累，对板材厚度没有严格要求，有助于提高生产效率和产品质量。
三、焊接参数调控除了选择合适的焊接工艺外，焊接参数的调控也是镍基合金焊接的关键。
以下是一些常用的焊接参数：1. 电流和电压电流和电压是控制焊接热源的重要参数。
对于镍基合金的焊接，一般采用稳定的直流电流和适当的电压，以获得稳定的电弧和合适的焊缝形态。
2. 焊接速度焊接速度直接影响焊接热输入和熔深。
对于较厚的镍基合金板材，可以适当增加焊接速度，以避免过热和太深的熔深。
3. 气体保护在焊接过程中，气体保护是防止氧化和污染的关键。
镍及镍合金的焊接工艺
镍及镍合金的焊接工艺一、常用镍及镍基合金及其分类镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能，镍基耐蚀合金在200～1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀，同时具有良好的高温和低温力学性能，尤其在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢所无法取代的优良材料。
在镍中添加铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后，通过固溶强化，不但可以改善纯镍的力学性能，而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀，并使之具有优良的耐腐蚀性。
镍基耐蚀合金根据其合金元素的含量和所占比例进行分类和命名，如Ni-Cu合金称为蒙乃尔合金；Ni-Cr-Fe合金中镍含量占优势，称因康镍合金，若铁含量高则称因康洛依合金；对于钼含量较高的Ni-Cr-Mo合金则多数称哈斯特洛依合金，也称海氏合金或哈氏合金。
二、镍及镍合金的焊接特点1、焊接热裂纹由于镍基合金为单相奥氏体组织，所以与不锈钢相比，具有高的焊接热裂纹敏感性，特别是焊缝易产生多边化晶间裂纹。
这种裂纹为微裂纹，焊后对焊缝进行着色检查时，短时间一般发现不了，但经过一段时间后，才会显露出来。
2、限制热输入采用高热输入焊接镍基耐蚀合金可能产生不利的影响。
在热影响区产生一定程度的退火和晶粒长大，高热输入可能产生过度的偏析、碳化物的沉淀或其他有害的冶金现象，易引起热裂纹或降低耐蚀性。
如果热输入过小，会加速焊缝的凝固结晶速度，更易形成多边晶界，在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。
3、耐蚀性能对于大多数镍基耐蚀合金，焊后对耐蚀性能并没有多大影响。
通常选择填充材料的化学成分与母材接近。
但有些镍基合金焊接加热后对靠近焊缝的热影响区产生有害影响，如Ni-Mo合金通过焊后退火处理来恢复热影响区的耐蚀性，而对于大多数镍基合金不需要通过焊后热处理来恢复耐蚀性。
4、工艺特性（1）镍及镍基合金液态焊缝金属流动性差，不像钢焊缝金属那样容易润湿展开。
由于需要控制接头的焊缝金属，镍基耐蚀合金接头形式与钢不同，接头的坡口角度更大，以便使用摆动工艺。
镍及镍合金焊接施工工艺标准
镍及镍合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于设计温度高于-20℃镍及镍合金的管道及工业炉管的手工电弧焊和惰性气体保护焊。
2 施工准备2.1 规范性引用文件下列相关标准包含的条文通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523 《钢制压力容器》GB150《压力管道安全管理与监察规定》《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501《压力容器无损检测》JB4730《镍及镍合金焊条》GB/T13814 《镍及镍合金焊丝》GB/T15620 进口材料应符合合同规定的材料标准和技术条件，焊接参照本标准执行。
2.2 材料2.2.1 管子与管件2.2.1.1 管子与管件必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书及合格证的材料不得使用，对质量证明书或合格证中特性数据有异议或对材质有疑问时，应进行必要的检验。
管子与管件的材质质量证明书及合格证中，至少应有化学成分和常温力学性能的数据。
2.2.1.2 管子与管件经检查验收合格后，应做好标识并按不同材质、规格分别放置保管。
2.2.1.3 高温中镍及镍管件标识宜采用以醇酸树脂为基本成分的钛氧化物染料。
2.2.1.4 管子与管件在使用前应按设计要求核实其材质、规格、型号。
2.2.1.5 管子与管件的外观应符合以下要求（1）无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。
（2）表面凹陷不应超过相应产品标准允许的厚度偏差。
2.2.1.6 管子与管件的耐腐蚀试验、无损检测复检应符合设计文件的要求。
2.2.2 焊接材料2.2.2.1 镍管道焊接所用的焊接材料应有出厂质量证明书，其检验项目应符合GB/T13814《镍及镍合金焊条》、GB/T15620《镍及镍合金焊丝》的规定，氩气应符合GB4842《纯氩》的规定，其他国内或国外焊接材料应符合合同规定的技术标准。
b30铜镍合金焊接工艺
b30铜镍合金焊接工艺B30铜镍合金焊接工艺B30铜镍(CuNi)合金是由铜、镍组成的具有一定比例的新型合金，具有良好的抗腐蚀性、可焊性、电气性能以及热强度，是构成压力容器的主要材料之一。
由于其塑性优秀，可以方便的进行制品形状的转换，因此很容易被采用于传统焊接技术，如电弧焊、埋弧焊等。
一、加工材料- 钨钼焊条：B30铜镍合金焊条可根据客户要求采用低焊接工艺生产，可大大提高焊接质量，保证铜镍合金焊接的完成性；- 清洗剂：采用低温下氧化法进行清洗，它可以有效清除焊接表面的油污，同时可确保焊接表面的洁净，减少残留物对焊接的不良影响；- 绝缘棉：B30铜镍合金焊接采用绝缘棉，以防止过热，并且不容易溶于熔融金属中。
二、焊前准备：- 碎料清理：使用钻头、螺钉或其他工具进行清理，将板材表面上的锈蚀物、焊渣等碎料清理干净；- 静电消除：擦拭接触部位，或者使用乙炔气体熔接技术将其静电消除；- 焊之前清洁：用低温下氧化法清洗焊接表面，将油污清除；- 熔化温度检测：B30铜镍合金焊条的焊接温度一般为910-950摄氏度，要用焊接枪先对选定的焊条焊接一小段，用探头进行熔化温度的检测；- 焊接技术： B30铜镍合金板材的焊接技术可采用埋弧焊、氩弧焊等焊接技术，若处理的工件是法兰连接，那么可使用电弧焊接技术。
三、焊接中的特殊技术:- 垂直焊接：在B30铜镍合金焊接工艺中，采用垂直焊接技术对接头进行焊接，这样可避免焊接过程中的各种噪声，震动；- 熔池移动：当焊接处理的板材形状特殊时，可在接头的两侧预先切割一个凹槽，然后把熔池移动到凹槽处，即可进行焊接；- 乙炔熔焊技术：适用于B30铜镍合金板材焊接，乙炔熔焊技术可以一次性熔接不同厚度的金属板材，在焊接过程中，乙炔所发出的热量可以使其尽可能低温熔接；- 保护气体：B30铜镍合金焊接过程中，还需要注意选择合适的保护气体，以防止焊接过程中的氧化。
四、焊接完成后的检查：- 物理检验：检查焊缝的结构以及焊接剂的松紧度等；- 尺寸检查：检查焊缝的各个尺寸是否与图纸要求的一致，控制公差；- 根据焊缝的分级，对焊接的质量进行检测。
焊工操作镍及镍合金的焊接性工艺参数及注意事项
焊工操作镍及镍合金的焊接性工艺参数及注意事项镍及镍合金具有优异的耐腐蚀性能，在化工领域中的应用越来越广泛，下面就镍及镍基合金的特点和焊接工艺进行介绍。
1 材料慨述工业纯镍在国内主要是N6，国外有Nickel 200、Nickel 201；镍基耐腐蚀合金分为因科耐尔（Inconel）、因科洛依（Incoloy）、蒙耐尔（Monel）、哈斯特洛依（Hastelloy）等。
1.1 工业纯镍Nickel 201Nickel 201是工业纯镍，具有优良的塑性和韧性，高的化学稳定性。
纯镍有耐大气、碱、淡水锈蚀。
在热浓碱液中耐腐蚀性能极好，在中型和微酸性溶液及有机溶剂等介质中也有较好的耐蚀性。
不耐氧化性酸和含有氧化剂的溶液以及多数熔融金属的腐蚀。
在高温含硫气体中也会发生硫化变脆。
1.2 因科耐尔Inconel 600因科耐尔Inconel 600具有理想的强度、加工性、耐腐蚀和耐热性能。
有良好的抗高温氧化、腐蚀、冷热加工性能及低温力学性能。
1.3 因科洛依Incoloy 825Incoloy 825含铬量与不锈钢接近，因而在一般腐蚀性介质中的耐腐蚀性能也和不锈钢类似，对热碱液，碱性硫化物的耐蚀性比不锈钢好，抗高温腐蚀性能更好。
1.4 蒙耐尔Monel 400Monel 400对卤素、中性水溶液、苛性碱溶液、稀硫酸、氢氟酸和磷酸等具有良好的耐蚀性能。
对氯化物、浓硫酸、高温含硫气体等不够耐蚀。
对非氧化性酸，特别是对氢氟酸的耐蚀性非常好。
1.5 哈斯特洛依HastelloyB-2HastelloyB-2的碳、硅含碳量极低，改变了在敏化状态和焊后状态的抗晶间腐蚀性能。
它可以在沸腾温度下任何浓度的盐酸介质中使用。
1.6 HastelloyC-276HastelloyC-276在氧化性和还原性介质中都具有很好的耐蚀性能，尤其适用于混入铁离子Fe3+、铜离子Cu2+等强氧化性离子的盐酸、硫酸溶液、以及氯化物和海水的孔蚀。
2 焊接材料2.1 填充金属在选择焊丝时，应选择加入Ti、Al、Nb等元素的焊丝。
镍合金材料的焊接处理
接 工艺 也起 着至 关重 要 的作 用 。在 手 工操 作过 程 中 ， 作 操 人员 的技 能要 符合 非 黑 色金 属焊 工 的要 求 。
１ 焊 前 准 备
焊丝 的焊 接 速度 可达 ２ ～ ０ ｍｍ ｎ或更 快 。与 其它 焊 接工 ０ ３ｃ ／ ｉ
艺 相 比 ， Ｔ Ｗ— Ｗ 焊 接 性 能 很好 ， 形 小 ， 影 响 区 窄 ， ＧＡ Ｈ 变 热
不 断 进 给 的熔 化 金 属 和基 材 之 间所 产 生 的弧 。在 大 部分 情况 下用 脉 冲 弧来 焊 接 镍 合金 材 料 。调 整焊 接 电 流 的频 率 控 制 叠加 电流 的 脉 冲弧 ，可 实现 薄 横 断 面在 相 当 低 的 热量 输 入下 的焊接 。 在 用 Ｈ 作 为 活 性 保 护 气 的 气 体 金 属 弧 焊 中 ， Ｏ 加 ： Ｃ：
气 体 钨弧焊 用 焊丝 焊 接时 ， 很低 的 热量 输人 情 况下 在
的焊 接质 量 较好 。气体 钨 弧焊 常 常用 于低 、 中厚度 的板 的 焊接 ， 以及 根道 焊 缝 、 壁厚 衬 板 的 焊 接 。对 于 镍合 金 材 大 料用 直 流电来 焊 接 （ 电极 ） 负 。
种气 体 混合 物有 助 于 ：）减少 飞溅 ； ） ｉ ｉ 提高 焊接 速度 。 ｉ 有 涂 层棒 电极 的手 工 焊 由 于其 多 种 不 同 的使 用 可能
工 件 连 接 到 正极 上 。一个 单 独 的 可调 整 电压 的交 流 电源 用 来 加热 焊 丝 ，电压 在 ５ ｌ 之 间 ，为了 避 免加 热之 后 一 ２伏 焊 丝 被氧 化 ， 连接 管 可 以装一 个保 护 气体 供 给器 。用冷 焊
丝的 Ｇ Ａ 焊 接 中 ， 接速 度 可 以达 到 １— ５ｍ ｍ ｎ 用 热 ＴＷ 焊 ０１ｃ／ｉ，
铜镍合金的焊接工艺
铜镍合金的焊接工艺铜镍合金是一种具有良好导电性和耐腐蚀性的合金材料，常被广泛应用于航空航天、电力、化工等领域。
为了确保焊接过程中的质量和可靠性，采用适当的焊接工艺非常重要。
本文将介绍一种适用于铜镍合金的常见焊接工艺，以供参考。
1. 焊接方法常见的铜镍合金焊接方法包括：1.1 TIG焊TIG焊（氩弧焊）是一种常用的焊接方法，适用于较薄的铜镍合金板材焊接。
在TIG焊接过程中，使用惰性气体（通常为氩气）保护焊缝，以避免氧气和其他杂质对焊接质量的影响。
1.2 MIG焊MIG焊（气体金属弧焊）适用于较厚的铜镍合金板材焊接。
在MIG焊接过程中，采用惰性气体（如氦气或氩气）保护焊缝，并通过自动供丝的方式提供焊接材料。
1.3 电阻焊电阻焊适用于铜镍合金的组装和连接，特别适合生产线上的大批量焊接。
通过加热和施加压力来实现焊接。
2. 焊接参数焊接参数对焊接质量和效率都有着重要的影响。
以下是焊接过程中需要注意的参数：2.1 电流和电压电流和电压的选择应根据焊接材料的厚度和要求来确定。
通常情况下，较薄的铜镍合金板材需要较低的电流和电压，而较厚的板材需要较高的电流和电压。
2.2 焊接速度焊接速度应根据焊接材料的厚度和焊接方法来确定。
焊接速度过快可能导致焊缝质量下降，而焊接速度过慢则会增加热影响区域。
2.3 气体流量在TIG焊和MIG焊中，使用惰性气体保护焊缝。
气体流量的选择应确保足够的气体流入焊接区域，以保护焊缝免受氧气和其他杂质的影响。
3. 焊接准备为了确保焊接质量，焊接准备非常重要。
以下是焊接准备工作的一些建议：3.1 预热对于较厚的铜镍合金板材，预热可以减少焊接时的热应力和冷裂纹的产生。
预热温度应根据材料的厚度和规格来确定。
3.2 清洁在进行焊接之前，务必将焊接区域彻底清洁，以去除表面的油脂、氧化物和其他杂质。
清洁可以提高焊接质量和可靠性。
3.3 焊接位置选择适当的焊接位置可以方便焊接操作，并降低焊接质量受到的影响。
N06022_镍基合金TIG+SMAW_焊接接头微观组织及力学性能
2024 年束电弧超窄间隙的焊接装置，提高了焊接过程稳定性以及焊接过程的自动化。
（2）通过改变焊剂带送进速度和焊接电压进行试验，发现焊接电压和送带速度的变化都会改变焊剂片对电弧的作用长度C，进而影响焊缝成形。
（3）当焊剂片对电弧的作用长度C过大，即焊剂片对电弧固壁约束面积S≥19.0 mm2时，电弧受约束程度强，焊后熔池会堆积在焊道中央；当焊剂片对电弧的作用长度C适中，即焊剂片对电弧固壁约束面积8.4 mm2<S <19.0 mm2时，电弧受到来自于焊剂片的热压缩作用和固壁约束效果最好，电弧对间隙底部和侧壁根部集中加热，焊缝成形良好；当焊剂片对电弧的作用长度C较小，即焊剂片对电弧固壁约束面积S≤8.4 mm2时，电弧受约束程度较弱，电弧沿侧壁攀升导致流经间隙底部的电流密度较小，焊缝内部出现孔洞成形较差。
（4）依据此进行工艺参数匹配实验，得到了焊接电压U、焊剂带送进速度v最佳匹配范围，即在21.5 V≤U≤24.5 V，2.1 mm/s≤v≤2.6 mm/s内，焊剂片对电弧作用长度C适中，在此范围内选择参数进行超窄间隙单道多层焊接试验，焊后可以得到成形良好的焊缝。
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镍及镍合金的焊接-焊接工艺要求
10.3.7
焊接完毕后，应及时将焊缝表面的熔渣及表 面飞溅物清理干净
10.3.8
施工单位检查评定记录
监理单位验收记录
结
论 施工单位项目负责人： （签章）
年月日
监理工程师 （建设单位项目负责人）：
（签章）
年月日
并应采用短弧不摆动或小摆动的操作方法
焊缝多层焊时，宜采用多道焊，底层焊道完 成后，应采用放大镜检查焊道表面，每一焊 道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣并进 行检查，消除各种表面缺陷，每层焊道的接 头应错开 当焊件温度低于15℃时，应对焊缝两侧各 300 ㎜范围内加热至15～20℃，且应热透，对拘 束度大的厚壁焊件，宜采取预热措施。层间 温度应低于100℃ 当采用钨极氩弧焊方法焊接底层焊道时，焊 缝背面应采取氩气保护措施。焊接过程中， 焊丝的加热端应置于保护气体中
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收记录
工程名称
Hale Waihona Puke 施工单位施工执行规范 名称及编号
监理单位
子分部工程名称
镍及镍合金的焊接
分项工程名称
焊接工艺要求
项
目
《规范》 章节条款
镍及镍合金管的底层焊道焊接时，宜采用钨 极氩弧焊方法，当采用手工电弧焊方法时， 宜采用专用打底焊条
焊接应采用小线能量和保持电弧电压的稳 定，
10.3.1 10.3.2 10.3.3
10.3.4 10.3.5
焊件表面严禁有电弧擦伤，且不得在焊件表 面引弧和熄弧，焊接熄弧时应填满弧坑，并 应磨去弧坑缺陷
10.3.6
对于小直径的管子，焊接中宜采取在焊缝两 侧加装冷却铜块或用湿布擦拭焊缝两侧等措 施，减少焊缝的高温停留时间，增加焊缝的 冷却速度
窄间隙埋弧焊法和带极埋弧堆焊法原理、优点及缺点、适用范围与焊接方法
窄间隙埋弧焊法和带极埋弧堆焊法原理、优点及缺点、适用范围与焊接方法1、带极埋弧堆焊法：⑴、带极埋弧焊的全称是带状电极埋弧焊，它是由多丝（并列）埋弧焊发胀而成，原理与丝极埋弧焊基本相同，最主要的区别在于采用断面为矩形的金属带取代了丝极。
⑵、带极埋弧堆焊，通常采用厚度为0.4～0.8mm，宽度为25～120mm的金属带。
⑶、带极堆焊机头通过拓宽导电嘴宽度来保证连续的焊带进给并提供的有效的工作电流，在施焊时电弧在带极端部来回移动焊出焊道平整光滑、熔深浅而均匀的焊缝。
⑷、由于带极产生的电阻热小，可以使用大电流堆焊，低碳钢带极的熔敷系数15g/Ah,不锈钢带极则为20g/Ah,而采用双带极堆焊时熔敷速度可达22～68kg/h,具有较高生产率，另外带极堆焊能将熔深控制在1mm以内，因而稀释率很低，堆焊层质量较高。
⑸、带极埋弧焊相对于丝极埋弧焊的优势主要有：①、有非常均匀的焊道熔深；②、具有更低的母材稀释率；有更高的熔敷效率；③、熔敷金属的化学成分均匀；④、由于堆焊层没有集中的凝固线，因此堆焊层具有更小的裂纹敏感性；⑤、有非常光滑的堆焊层表面，可大大减少堆焊焊道数量及搭接数量；⑥、具有很强的可重复生产力；⑦、但是带极埋弧堆焊需要更高的焊接热输入；⑧、对工件的尺寸有限制，特别是对母材的厚度或内经尺寸有限制；⑨、要求增加电源容量已得到更大的电流（窄带极除外）。
⑹、带极埋弧堆焊的工艺参数主要有：①、焊接电流及电流密度，两者是两个相对独立的参数，带极埋弧焊堆焊标准的电流密度为20～25A/mm2。
②、采用大电流时，如果其他参数不变，则焊层的高度、宽度、润湿角及稀释率增加。
③、为了保证焊道的连续，大电流时必须采用高速焊，但太大的电流和焊接速度会增加稀释率和飞溅水平，影响焊道成形。
比如，对于60mm宽度焊带，极限电流为2000A，此时极限电流密度为67A/mm2。
④、工作电压，它主要取决于采用的焊剂，要尽可能保证连续的电压，允许最大的波动一般为±1V。
镍合金焊接工艺
镍合金焊接工艺一、引言镍合金具有优异的耐腐蚀性和抗高温性能，在航空、化工、能源等领域得到广泛应用。
而镍合金的焊接工艺是保证其性能和质量的关键之一。
本文旨在介绍常用的镍合金焊接工艺，帮助提高焊接效果和工艺控制。
二、常见镍合金焊接工艺1. TIG焊接（钨极氩弧焊）TIG焊接是一种常用的镍合金焊接工艺，它使用钨极和惰性气体（如氩气）作为电弧保护。
这种焊接工艺能够实现高质量的焊缝，且适用于较薄的镍合金板材焊接。
但是，TIG焊接工艺需要较高的焊接技能和较长的焊接时间。
2. MIG/MAG焊接MIG/MAG焊接是另一种常见的镍合金焊接工艺，它使用金属惰性气体（如混合气体）作为电弧保护，通过自动供丝机将填充材料送入电弧和焊缝中。
这种焊接工艺可以实现高效率和高速度的焊接，适用于大批量的焊接任务。
3. 热处理焊接热处理焊接适用于一些高合金含量的镍合金焊接，它通过在焊接中进行热处理来改善焊缝的力学性能和耐腐蚀性。
热处理焊接的工艺比较复杂，需要专业的设备和技术支持。
4. 爆炸焊接爆炸焊接是一种特殊的镍合金焊接工艺，它利用爆炸冲击波产生的高压能量来连接金属材料。
这种焊接工艺适用于焊接厚板和异种合金的焊接，但是对设备和工艺要求较高。
三、工艺控制与质量保证无论采用何种焊接工艺，对于镍合金焊接工艺的控制和质量保证非常重要。
以下是一些常用的工艺控制和质量保证措施：- 选择合适的焊接材料和填充材料，保证其与基材的相容性。
- 控制焊接参数，包括电流、电压、焊接速度等，以获得理想的焊接质量。
- 进行焊接前的预热和后焊热处理，以消除应力和提高焊缝性能。
- 使用适当的焊接设备和工具，保证焊接操作的准确性和稳定性。
- 进行焊缝检测和焊后检验，以确保焊接质量符合要求。
四、结论镍合金焊接工艺在保证焊接质量和性能方面起着重要作用。
根据具体的应用需求和焊接要求，选择合适的焊接工艺并进行相应的工艺控制和质量保证是提高焊接效果的关键。
镍的焊接技术
实例——Ni200纯镍管道焊接某化工集团5万吨离子膜片碱装置采用纯镍管道Ni200材料，管道总条240多米，焊口260多个，管道最小规格DN25mm，最大规格DN800mm，壁厚3.05～4.31mm，Ni200纯镍化学成分和焊丝化学成分见表13。
表13 Ni200纯镍化学成分和焊丝化学成分（1）低碳镍钢的焊接性分析为便于分析，将纯镍Ni200、低碳钢Q235和不锈钢18-8物理性能作一比较（见表14），纯镍焊接主要存在焊接热裂缝、气孔和外观成形差。
①焊接热裂纹纯镍含量大于或等于99％，焊接时具有一定的热裂倾向与材料中是否含有硫、磷等有害元素及含量有关，即使少量，也会产生相当大的影响，随着S、P含量增高，热裂倾向大大增加，因此控制材料中的S、P杂质，防止S、P的污染非常重要。
②焊缝气孔纯镍对氢气孔非常敏感，氢在液态金属中溶解度较大，随着温度下降而显著降低，由于纯镍热导率大，固液相温度区间小，液态金属黏度大，流动性差，焊缝结晶凝固快，熔池液态金属中溶解的氢不易析出，便生成气孔。
减少气孔必须采用合适的焊接材料，并保证焊件和焊丝的清洁、干燥，防止外界空气、油脂、水分等污染熔池。
当环境气温低于16℃时易产生气孔，这是坡口表面存在冷凝水的缘故，焊前必须预热，施焊时还要求空气相对湿度小于65％。
③未熔合和焊缝成形差由于纯镍热导率大，熔池冷却凝固快，小电流焊接不易充分熔化母材，导致焊缝易出现未熔合缺陷。
液态金属流动性和润湿性差，焊缝表面纹路较粗，且易产生咬边、凹陷，焊缝成形不如碳钢、不锈钢美观。
（2）焊接工艺①焊接方法采用钨极氩弧焊对熔池保护效果好，易操作，易保证焊接质量。
焊丝采用ERNi-1，直径2.5mm，该焊丝中含有Mn、Mn与S化合能阻止低熔共晶NiS的形成，能有效预防热裂纹的产生，焊丝中少量的铝、钛元素能起到脱氧剂的作用。
为了保护纯镍不受环境污染，Ni管子必须存放在干净、干燥和安全的仓库内，并由专人负责保管，保管和施工人员不能直接用手触摸材料，必须穿干净的工作服，戴干净的手套，总之不准对材料带来污染。
镍及镍合金的焊接
第6章镍及镍合金的焊接镍及镍合金具有独特的物理性能和力学性能，耐蚀性强，在200~1090℃范围内能耐各种介质的侵蚀，具有良好的高温和低温性能，在石化、航空航天、海洋开发等许多领域得到广泛应用。
航空发动机需要的镍合金材料占整体结构材料的一半以上，包括发动机的燃烧室、火箭叶片、导向叶片等均采用镍合金的焊接结构.所以，镍及镍合金的焊接技术在结构制造中占据着重要地位。
6.1 镍及镍合金的性能及焊接性特点6.1.1 镍及镍合金的分类工业生产中常用的纯镍及镍合金的种类较多，通常是按合金元素、强化方式、成形方法和用途进行分类。
(1) 按合金元素分类镍及镍合金根据合金元素含量不同，可分为工业纯镍和镍合金。
镍合金是在纯镍中加入Cu、Cr、Mo、Fe、Nb、W等合金元素形成的，如Ni-Cu、Ni-Cr-X和Ni-Cr-Mo-Cu等。
①工业纯镍颜色比银略黄而有光泽，具有优良的塑性和韧性，还具有耐大气、碱、淡水等介质的锈蚀能力。
在工业生产中，纯镍多数是以压延制成板材用于产品结构。
镍的成分占99%以上，含碳量不超过0.3%，在高温中比较稳定，有一定的热强性。
②Ni-Cu合金也称为蒙乃尔合金（Monel），兼备Cu和Ni的耐蚀性，在还原介质中比Ni的耐蚀性强。
Ni-Cu合金对、中性水溶液、苛性碱溶液、稀硫酸和磷酸等具有良好的耐蚀性能。
但在卤化物和浓硝酸溶液中耐蚀性较差。
③Ni-Cr和Ni-Cr-Fe合金也称为因康乃尔合金（Inconel），含镍量较多，约占70%以上。
这种合金具有抗高温氧化和耐氯离子介质的应力腐蚀性能。
固溶状态的Inconel合金，不含氯离子和氧的高纯度水中具有晶间应力腐蚀开裂倾向。
④Ni-Cr-Mo和Ni-Cr-Mo-Cu合金也称为哈斯特洛依合金（Hastelloy）。
Ni-Cr-Mo 合金由于加入较多的Cr和Mo，具有较强的耐蚀性，如耐各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐的混合物和亚硫酸的腐蚀。
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关键词 ： 镍基合金 ； 窄间隙焊接 ； 焊接试验 ； 焊接 工艺
中图 分 类 号 ：Ｇ ５ ． Ｔ ４ ７１ ９
文 献标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ １２０（ ０ ） － ０ ５ ０ １０— ３３ ０ ８ ３０ ６ — ２ ２ ０－
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Ｕ 刖 昌
大倾 向性 ， 在焊 接 热 的作 用下 ， 缝 和 基 体 金 属 容 焊
Ａｂ ｔａ ： ｙ ａ ａｙｉ ｎ ｔ ｅｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｗｅｄ ｂｌｙ ｏ ｃ ｅ—ａｅ ｌｙ ｗｅｄｎ ｔｏ ｓａ ｄ ｔｃ ｎｃ ｌｐ ｒｍｅｅｓ ｗ ｒ ｓｒ ｃｔ Ｂ ｎ ｌｓｓｏ ｈ ｅｆ ｍａ ｃ ｎ ｌａ ｉ ｔ ｆＮｉｋ ｌｂ ｓｄ Ａｌ ， ｌｉｇ ｍｅｈ ｄ ｎ ｅ ｈ ｉａ ａａ ｔｒ ｅｅ ｏ ｉ ｏ
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ｏ ｔ ｎ ｄ ｂ ｓ ｄｏ ｍｉ ｄｗ ｌｉｇｔｓ ，ｎ ｅ ｅ ｉｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｏ ａ ｃ ａ ｏ Ｔ ｅｗ ｌｉｇｔｓ ｆ ｑ ｉｍｅ ｔ ｃ ｅ ｔｎ ｅ ｂａ ｅ ａ ｅ ｎ ｌ ｔ ｅ ｎ ｔ ａ ｄｗ ｌ ｄｊ ｎ ｔ ｐ ｒ ｃ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅｗ ｓｇ ｔ ｈ ｅｄｎ ｔ ｏ ｅ ｕｐ ｎ ａ ｃ ｐａ ｃ ｉ ｉ ｅ ｄ ｅｓ ｄ ｏ ｗ ｈ ｆ ｆｍ ． ｅ ｒ
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第３ ８卷
第 ３期
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Ｅ ｅ ｔ ｃＷ ｅ ｄｎ ｃ ｉ ｅ ｌ ｃｒ ｌ ｉ ｇ Ｍａ ｈ ｎ ｉ
２ ０８年 ３月 ０
Ｖ０ ．８ Ｎｏ ３ １ ． ３ Ｍ ａ ． ｏｏ ｔ２ ８
镍 合 金 的 窄 间 隙 焊 接 工 艺
艺 开 发奠 定 了基础 。
１ 镍 基 合 金 的焊 接 性 分 析
１１ 焊 接 热 裂 纹 ．
镍基 合金 有较 大 的热 裂倾 向。
１ ． 工 艺 特 点 ２
镍 基合金 焊 缝金 属 流 动性 差 ， 像钢 质 焊缝 金 不 属那 样容 易润湿 展开 ， 易流 到焊缝 两侧 。 了获得 不 为
有 良 好 的 高 温 和 低 温 力 学 性 能 ， 此 被 广 泛 应 用 于 因 核＿ 业 、 学 、 油 和有 色冶 金等 行业 。 ［ 化 石
用 小 的焊 接工 艺 参数 ， 同时严 格控 制 层问 温度 。
北 京 雷 蒙 赛 博 机 电 技 术 有 限 公 司 在 ２０ ０ ７年
易 过 热 ， 成 品 粒 粗 大 ， 焊 接 接 头 的 塑 性 和 韧 性 造 使 下 降 。 此 ， 选 择 焊 接 工 艺 时 ， 特 别 注 意 焊 接 热 因 在 需 量 的影 响 。 选 择 焊 接 热 输 入较 小 的焊 接 方 法 ， 宜 采
镍 基合 金 对许 多介 质 具有 良好 的抗 腐蚀 性 ， 在 ２ ０ｃ－ ９ 能抵抗 各种腐 蚀介 质 的侵蚀 。 ０ １ ０ｏ Ｃ ０ Ｃ 加之具
胡 义 良 ， 晓 成 杨
（Ｂ 集 团 北 京 雷 蒙 赛博 机 电技 术 有 限公 司 ， 京 １ １ ０ ） ＣＥ 北 ０４ ７ 摘要 ： 通过分析镍基合金性 能和焊接性 ， 少量焊接试验的基础上 ， 在 确定 了焊接 方法和工艺参数 ， 焊
接接 头质 量优 良 ， 完成 了设 备 验收 的焊 接 工 艺试验 ， 决 了镍 基 合金 窄间 隙焊接 的技 术 难题 。 Ｃ Ｅ 解 为 Ｂ —
１ － ０ ８年 １ 的 上 海 电 气 集 团 源自 化 公 司 的 窄 １月 ２ ０ 月
２ 镍 基 合 金 的 焊 接 试 验
２１ 试 验 材 料 ．
试 验 材 料 选 用 镍 基 合 金 钢 管 ， 格 １ ５ ｘ 规 ２ ０
１０ ３ 。 材 的 化 学 成 分 和 机 械 性 能 如 表 １所 示 。 ７ ｎｆ母 ｒ ｉ
表 １ 母 材 的 化 学 成 分 和 机 械 性 能
间 隙焊 接 系 统验 收 过 程 中 ， 用 双 侧 Ｕ型 窄 间 隙 采 坡 口 ， 行 了镍 基 合 金 窄 问 隙 焊 接 工 艺 实 验 ， 进 为 Ｃ Ｅ ＬＢ Ｒ Ｉ Ｎ Ｂ — Ｉ Ｕ Ｄ 的 Ｇ系 统在 核 电应 用 条 件 下 的 ＿ Ｔ