镍铜合金的焊接总结
请简述铜合金焊接工艺要点。
请简述铜合金焊接工艺要点。
1. 哎呀呀,铜合金焊接工艺要点之一就是要把焊接的地方清理得干干净净呀!就像你要去见心爱的人,不得把自己收拾得整洁点嘛!比如焊接前把那些杂质、油污啥的都去掉,这样焊接效果才好哇。
2. 嘿,焊接电流和电压可得控制好哦,这就好比开车速度得适中一样,太快或太慢都不行呀!你看看,电流电压不恰当,那不就容易出问题嘛。
3. 哇塞,焊接的速度也很关键呀!不能太快像火箭一样,也不能太慢像蜗牛一样,得恰到好处才行呢!你想啊,如果太快了会怎样,太慢了又会怎样,是不是一下子就明白了。
4. 还有还有,焊接的角度也不能忽视呀!这不就跟你拍照摆姿势似的,角度对了效果就好呀!得找到那个合适的角度来进行焊接哦。
5. 哎呀呀,焊接时的保护措施也重要得很呢!就像战士上战场要穿好盔甲一样,对焊接区域得保护好呀,不然出现问题可咋办。
6. 嘿,别忘了选择合适的焊接材料呀!这可不能随便乱来,不然不就像给公主穿错了衣服一样闹笑话嘛!根据铜合金的类型来选准没错。
7. 哇哦,操作手法也很要紧呐!好的操作手法就像武林高手的招式一样厉害,得熟练掌握才能焊出漂亮的焊缝呀!你想想是不是这个道理。
铜镍管焊接工艺研究
铜镍管焊接工艺研究摘要:针对铜镍管材料焊接性能分析,结合工艺试验,制定出焊接工艺以满足船舶建造中铜镍管的焊接要求。
本文介绍了铜镍管焊接过程控制及保护措施。
关键词:铜镍合金;CuNi10Fe1.6Mn;焊接工艺试验1.前言铜镍合金管具有良好的力学性能和抗海水腐蚀性能,广泛应用于船舶海水冷却管系中。
铜镍合金管的应用既可减小管壁厚和管子质量,又可延长其使用寿命。
我司的牲口船及海洋平台辅助供应船项目都有用到铜镍管。
作为新材料的应用,需对其焊接性能进行研究,并进行试验以证明焊接接头的可靠性。
2.铜镍合金的理化性能及焊接性2.1铜镍合金的理化性能铜镍合金可形成完全无限固溶体,具有单一的α相,因此具有良好的塑性,易于冷热加工。
铜镍合金的导热性与低碳钢相似,导热率约为纯铜的8%。
铜镍合金的线膨胀系数介于钢和黄铜之间,与奥氏体不锈钢相近。
由于铜的热力学稳定性高,铜离子化可能,材料表面在海水中能形成氧化亚铜保护膜,因而铜镍合金具有良好的耐海水腐蚀性能。
2.2铜镍合金的焊接性铜镍合金的导热性与低碳钢相似,导热率约为纯铜的8%,因此不必像纯铜一样进行高温、大功率焊前预热;铜镍合金对硫、磷等杂质很敏感,且铜元素易形成低熔点共晶易在晶界析出,因此易导致热裂纹的产生;铜镍合金在高温液态下氢的溶解度较大,过剩的氢来不及溢出就会产生气孔;由于铜镍合金无同素异构转变,在液态相转变为α相时易产生大量的柱状晶,导致接头塑性、韧性下降。
宜采用适当的工艺方法进行减少柱状晶,细化晶粒。
因此,铜镍管相对普通碳钢的焊接性能较差,需要采取合适的焊接方法和相应的工艺措施才能保证焊接质量。
3.焊接工艺试验3.1焊接方法及焊材GTAW(钨极氩弧焊)具有电弧稳定,能量集中、保护效果好、操作灵活的优点,适合铜及其合金的焊接,因此本焊接工艺试验采用GTAW焊接方法。
因适量的镍元素可强化焊缝金属,并可改善其抗腐蚀性能,尤其是抗海水腐蚀的性能,同时还可提高焊缝金属的塑性,因此我们选用含镍量约30%的S-CuNi30焊丝(直径为φ2.0)作为填充金属。
铜镍复合焊接方法
铜镍复合焊接方法铜镍合金是一种常用的金属材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
在工业制造中,铜镍合金常常需要进行焊接,以满足特定的工程需求。
本文将介绍铜镍复合焊接方法,包括焊接工艺和焊接参数的选择。
铜镍复合焊接是指将铜和镍两种不同材料通过焊接工艺连接在一起。
这种焊接方法通常用于制造具有特殊功能或性能要求的工件,如电子元器件、化工设备和船舶等。
铜和镍具有不同的物理和化学性质,因此在焊接过程中需要选择合适的焊接工艺和焊接参数。
选择合适的焊接方法是铜镍复合焊接的关键。
常见的焊接方法包括电弧焊、TIG焊和电阻焊等。
电弧焊是最常用的焊接方法之一,它可以提供较高的焊接温度和较高的焊接速度。
TIG焊是一种氩弧焊接方法,适用于对焊接质量和焊缝外貌要求较高的工件。
电阻焊是一种通过电流通过工件产生热量进行焊接的方法,适用于焊接面积较小的工件。
选择合适的焊接参数对于铜镍复合焊接的质量影响重大。
焊接参数包括焊接电流、焊接时间和焊接速度等。
焊接电流决定了焊接过程中的热量输入量,过大或过小的焊接电流都会影响焊接质量。
焊接时间和焊接速度决定了焊接热源的作用时间和焊接速度,对焊接质量和焊接缺陷的产生有一定的影响。
铜镍复合焊接需要注意一些常见的焊接缺陷和处理方法。
常见的焊接缺陷包括焊接裂纹、气孔、夹杂物和焊接变形等。
焊接裂纹是由于焊接过程中产生的热应力引起的,可以通过控制焊接参数和采用适当的预热和后热处理方法来避免。
气孔是由于焊接过程中存在气体或杂质引起的,可以通过提高焊接环境的纯净度和控制焊接参数来减少。
夹杂物是焊接过程中产生的杂质或异物,可以通过选择合适的焊接材料和控制焊接过程中的气氛来减少。
焊接变形是由于焊接过程中热应力引起的,可以通过控制焊接参数和采用适当的焊接顺序和固定方法来减少。
铜镍复合焊接是一种常见且重要的焊接方法。
在进行铜镍复合焊接时,需要选择合适的焊接方法和焊接参数,并注意处理常见的焊接缺陷。
通过合理的焊接工艺和焊接参数的选择,可以保证铜镍复合焊接的质量和性能,满足特定工程需求。
铜及铜合金的焊接特点
铜及铜合金的焊接性分析1.难熔合及易变形焊接纯铜及铜合金时,如果采用的焊接参数与焊接低碳钢差不多,母材散热太快,填充金属与母材不能很好地熔合,焊后变形也较严重,这与铜的热导率、线胀系数和收缩率有关。
铜的热导率大,20摄氏度时铜的热导率比铁大7倍多,1000摄氏度时大11倍多,焊接时热量迅速从加热区传导出去,焊接区难以达到熔化温度,使母材与填充金属很难熔合。
铜在熔化温度时的表面张力比铁小1/3,而流动性比铁大1~倍,表面成形能力差。
铜的线胀系数大15%,凝固时的收缩率比铁大1倍以上,再加上铜的导热能力强,使焊接热影响区加宽,焊接时如被焊工件刚度低,又无防止变形的措施,很容易产生较大变形。
因此,焊接时必须采用功率大、热量集中的热源,并采取预热措施,不允许采用悬空单面焊接,单面焊时,反面必须加垫板或成形装置。
2.易产生热裂纹为了防止热裂纹的产生,焊接铜及铜合金时可采取以下一些治金措施。
(1)必须严格限制焊件和焊接材料的氧、铅、铋、硫等有害元素的含量。
(2)通过焊丝加入硅、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力。
(3)选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化、晶界增长,使易熔共晶分散,不连续。
(4)焊接时加强对熔池的保护,采用减小焊接应力的工艺措施,如选用热量集中的热源、焊前预热、选择合理的焊接顺序、焊后缓冷等。
3.易产生气孔气孔是铜及铜合金焊接时一个主要问题,只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气,焊缝即出现气孔,产生气孔的倾向比碳钢严重得多,原因如下:(1)铜的热导率比低碳钢高7倍以上,所以铜焊缝结晶很快,熔池易为氢所饱和而形成气泡,在凝固结晶很快的情况下,气泡不易析出,促使焊缝中形成气孔。
(2)氢在铜中的溶解度随温度升高而增大,直到熔点时氢在铜中的溶解度达最高值,温度再提高,液态铜开始蒸发,氢的溶解度下降。
(3)氩弧焊时氮也是形成气孔的原因,随着氩气中氮含量的增加,气孔数量随之上升。
铜及铜合金焊接时防止产生气孔的主要措施有:(1)防止焊缝金属吸收氢气及氧化,焊件表面在焊前应去油污、水分等,焊条、焊剂要烘干使用,焊丝表面不得有水分。
铜及铜合金的焊接性分析
铜及铜合金的焊接一、铜及铜合金种类工业纯铜称为紫铜。
常用铜合金有黄铜(铜锌合金)、青铜两类。
在同和铜合金中焊接量最大的是纯铜和黄铜。
青铜焊接多为铸件缺陷的焊补,在机械制造工业中白铜(铜镍合金)焊接应用较少。
1.紫铜的牌号和性能根据含氧量的不同,紫铜可分为工业紫铜(牌号有T1、T2、T3、T4)、脱氧紫铜(TUP)和无氧紫铜(TU1、TU2)。
紫铜熔点1083℃。
紫铜具有极高的导电性、导热性、优良的可塑性,在低温下紫铜仍能保持较高的塑性,因此在制冷设备中用得较多。
但是,在400~700℃的高温下,紫铜的强度及塑性明显降低,这是它的缺点。
在退火状态(软状态)下的紫铜强度低、塑性高。
经冷加工变形后(硬状态),强度提高,但塑性显著降低。
紫铜的冷作硬化效应可由550~600℃的退火工序消除掉,使塑性得以完全恢复。
2.黄铜的牌号和性能铜和锌的合金成为普通黄铜,其颜色随含锌量的增加由黄红色变成淡黄色。
根据工艺性能、机械性能和用途的不同,黄铜可分为压力加工用黄铜和铸造黄铜。
黄铜以字母H编号,普通黄铜H后的数字表示铜的平均含量,特殊黄铜在H后还要注明所加入主要元素的化学符号,然后在铜的平均含量后,列出所加入主要元素的平均含量,例如HMn58-2表示含铜量58%,含锰量2%的锰黄铜。
经冷加工(冲压、弯曲等)或焊接后的黄铜,由于存在内应力,在湿气、氨、海水等腐蚀介质的作用下容易发生腐蚀裂缝。
为防止上述现象,冷加工或焊接后的黄铜必须进行退火,以消除内应力,退火温度为300~400℃。
3.青铜的牌号和性能凡不以锌为主要组成而以锡、铝、硅、铅或铍等元素组成的铜合金称为青铜。
常用的青铜有锡青铜、铝青铜、硅青铜、铍青铜等。
青铜具有较高的机械性能、耐磨性、铸造性能和耐腐蚀性能。
常用来制造各种耐磨、耐蚀的零件,如轴套、轴瓦、阀体、泵壳、涡轮等。
青铜可分为压力加工用的青铜和铸造用的青铜,在工业上应用较多的是铸造青铜。
青铜常以字母Q编号,字母后标以主要合金元素的化学符号及平均含量,并在最后还标出其他合金元素的平均含量,余量为铜。
铜镍合金管焊接工艺研究
铜镍合金管焊接工艺研究发布时间:2021-06-17T11:03:54.137Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第6期作者:马庆乐[导读] 主要介绍了铜镍合金管件采用钨极氩弧焊的焊接操作方法同时介绍了铜镍合金自身的焊接特性马庆乐徐州市管道二公司第二分公司,江苏徐州 221008摘要:主要介绍了铜镍合金管件采用钨极氩弧焊的焊接操作方法同时介绍了铜镍合金自身的焊接特性,探讨高压铜镍管件焊接的工艺措施和基本操作手法和注意事项。
关键词:铜镍合金;焊接;氩弧焊;焊接参数;引言铜镍合金、铜及铜合金的焊接具有较高的热导性,难融合易变形,散热快形成熔池困难,容易产生热裂纹容易产生气孔,一些较重要的仪表部件在设计上,采用了具有良好耐热性和耐腐蚀性的铜镍合金管进行焊接安装,此铜镍合金较其他铜合金,机械性能异常良好,延展性好,硬度高色泽美观,被广泛用于造船石油化工,医疗器械热交换器等。
由于铜镍管件一般口径较小,管壁较薄一般只有3到6毫米厚,焊接温度不好控制,铜镍元素在焊接时较活跃,易于空气中的氧发生氧化反应,同时具有良好的热沉降性能,为了获得良好的焊接接头性能,必须保证焊缝的全熔透性。
1 焊接准备1.1 焊接材料选择根据铜镍合金管的焊接特性和阿美公司要求高等特点,焊丝采用美国林肯公司生产的直径1.6毫米的ERcuni 铜镍氩弧焊丝,保护气体氩气纯度在99.997%,钨极采用直径2.4毫米铈钨极。
1.2 焊接设备选择林肯DC-4001.3 其他材料选择结合铜镍合金管自身特性,打磨坡口采用白刚玉磨片不锈钢专用磨片和不锈钢专用砂纸,隔离采用干净棉麻布,组对采用硬质马氏体不锈钢夹具和別刀等。
2 焊接操作2.1 焊接参数选择2.2 组对结合当地气候潮热等因素, 铜镍合金管组对前需预热将表面水气去除。
首先将管件加热到50摄氏度以上,管件外壁采用角向磨光机修磨直至露出金属光泽,再采用不锈钢专用砂纸手动清理管外壁、内壁露出黄色金属光泽。
镍和铜焊接方法
镍和铜焊接方法
1. 嘿,你知道镍和铜焊接有啥好办法吗?就像搭积木一样,得找对方法才行呀!比如说使用氩弧焊,把镍和铜稳稳地“黏”在一起,多棒啊!
2. 想不想知道怎么把镍和铜焊接得超级牢固?那就得像呵护宝贝一样细心呀!比如用钎焊,是不是很神奇呢?
3. 镍和铜焊接可没那么简单哦,这就好比一场精彩的表演,需要各种技巧呢!像熔化极惰性气体保护焊,就是一项很厉害的技巧呀,能让它们完美结合!
4. 哎呀呀,镍和铜要焊接得漂亮可得下功夫!就好像做菜一样,要掌握好火候!比如电阻焊,这不就是那恰到好处的火候嘛!
5. 你觉得镍和铜焊接难吗?其实找到合适的方法就不难啦!比如激光焊,像魔法一样神奇地让它们融为一体,厉害吧!
6. 镍和铜焊接的秘密你了解多少呀?这不就像是探索一个神秘的世界嘛!比如扩散焊,打开了一扇新的大门呢!
7. 到底怎样焊接镍和铜才最好呢?其实就像拼图一样,找对块就能拼出完美图案!比如说摩擦焊,多有意思呀!
我的观点结论就是:镍和铜焊接方法有很多,只要根据具体情况选对方法,就能取得很好的效果,让镍和铜稳稳地结合在一起!。
铜镍管焊接工艺
铜镍管焊接工艺铜镍合金,铜Cu跟镍Ni,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。
铜镍之间彼此可无限固溶,从而形成连续固溶体,即不论彼此的比例多少,而恒为α--单相合金。
当把镍熔入红铜里D200,含量超过16%以上时,产生的合金色泽就变得相对近白如银,镍含量越高,颜色越白,但是,毕竟与铜融合,只要镍含量比例不超过70%,肉眼都会看到铜的黄色。
何况通常白铜中镍的含量一般为25%。
白铜是铜镍合金的雅称,密度在铜和镍之间8.9-8.88。
铜镍管及白铜管,白铜管是普通白铜或特殊白铜通过挤制或拉制而成白铜管材。
根据所含白铜成分的不同可以分为以下几类:普通白铜管、锰白铜管、铁白铜管和锌白铜管等。
铜镍管此篇将详细讲解铜镍管焊接工艺规范1、铜镍管焊接前准备1.1焊接方法铜镍合金管材采用钨极氩弧焊焊接。
1.2材料1.2.1铜镍合金管材:CuNi10Fe1MnCuNi30Mn1Fe等。
1.2.2焊接材料:氩弧焊焊丝:铜镍管焊接用HSCuNi(φ2.5mm)和KW-TCuNi(φ2.4mm)。
气体:氩气Ar纯度≥99.99%钨棒:φ1.6mm~φ3.2mm。
1.3焊接设备使用的焊机应严格进行定期检测维修,确保良好的操作性能。
1.4坡口型式1.4.1当管壁厚≥2mm时,管子对接拼缝均应开“V”坡口,坡口角度按图1所示;当管壁厚<2mm时,管子对接拼缝均不开坡口如图2所示。
坡口型式1.4.2外形尺寸按Q/SWS60-001.2-2003《船舶建造质量标准建造精度》要求进行验收。
1.5焊前清洁1.5.1应用适用于铜镍合金的机械加工方法或等离子切割对铜镍合金管进行裁断和端面加工,加工后用0#~1#非铁砂皮打磨焊缝边缘50mm处,去除坡口两侧的毛刺和氧化层等杂质。
并用不锈钢或铜丝刷子清除管子两端100mm内的锈,直至露出金属光泽,然后用丙酮进行脱脂清洗,把清洗好的管子两端包装封好。
2、人员凡从事该工艺焊接的焊工,必须经过培训,考试合格并经船级社认可,方能参与该工艺的焊接。
铜及其合金的焊接技巧
铜及其合金的焊接技巧一、铜及铜合金的分类根据所含合金元素,铜及铜合金可以分为纯铜、黄铜、青铜及白铜四大类。
纯铜即俗称的紫铜,其牌号有T1、T2、T3和T4。
黄铜是铜和锌的合金,按其工艺性能和用途,可分为压力加工黄铜和铸造黄铜两类。
常用的黄铜的牌号有H62、H68、HSn62—1、HPb59—1等。
青铜是铜与锡、铝、硅等元素的合金,常用青铜的牌号有QAl9—1、QSn4—4—1、QSi3—1。
白铜是铜与镍的合金,常用牌号有B06、B5、B19、B25。
除了含镍元素外,还含锰、铁、锌、铝等元素的白铜,称为特殊白铜,其牌号有BMn3—12、BFe10—1—1、BZn15—20和BAl13—3等。
二、铜及铜合金的焊接性1、铜的氧化铜在温度超过300℃时,氧化能力增长很快,氧化后生成的氧化亚铜与铜能形成低熔点共晶。
2、易产生热裂纹主要是铜与铜的氧化物形成低熔点共晶体,其次是含有低熔点的铅、铋等不溶于铜的有害元素,也会导致形成热裂纹。
3、易产生气孔氢在液态铜中溶解度很高,而铜冷却速度很快,使氢气来不及逸出熔池而形成气孔。
4、变形和应力大由于铜线胀系数大,导热能力强,冷却时变形量大,易产生应力。
5、难熔合在1000℃时,铜比铁的导热率大11倍,焊接时能量迅速从加热区传导出去,使母材与填充金属难以熔合。
三、焊接工艺1、焊接方法除考虑材料的焊接性外,还应根据焊件厚度、生产条件、对焊接质量的要求来选择焊接方法。
2、铜及其合金适用焊接材料铜及其合金的焊丝型号与牌号见表2,焊条型号与牌号见表3。
图1 铜焊缝3、铜及其合金的焊前准备(1)表面清洗去除焊件表面的氧化物和油污,可用机械清理或化学清洗。
采用化学清洗时,分两个步骤:第一步脱脂是去除焊件表面油污;第二步浸蚀是去除焊件表面的氧化物(15~20%HNO3)。
(2)接头形式及坡口尺寸宜采用对接接头,不宜用搭接接头和T形接头。
为防止液态铜流失,焊缝背面常采用铜垫、石墨垫、石棉垫和粘结软垫。
铜及铜合金的焊接特点
铜及铜合金的焊接性分析1.难熔合及易变形焊接纯铜及铜合金时,如果采用的焊接参数与焊接低碳钢差不多,母材散热太快,填充金属与母材不能很好地熔合,焊后变形也较严重,这与铜的热导率、线胀系数和收缩率有关。
铜的热导率大,20摄氏度时铜的热导率比铁大7倍多,1000摄氏度时大11倍多,焊接时热量迅速从加热区传导出去,焊接区难以达到熔化温度,使母材与填充金属很难熔合。
铜在熔化温度时的表面张力比铁小1/3,而流动性比铁大1~倍,表面成形能力差。
铜的线胀系数大15%,凝固时的收缩率比铁大1倍以上,再加上铜的导热能力强,使焊接热影响区加宽,焊接时如被焊工件刚度低,又无防止变形的措施,很容易产生较大变形。
因此,焊接时必须采用功率大、热量集中的热源,并采取预热措施,不允许采用悬空单面焊接,单面焊时,反面必须加垫板或成形装置。
2.易产生热裂纹为了防止热裂纹的产生,焊接铜及铜合金时可采取以下一些治金措施。
(1)必须严格限制焊件和焊接材料的氧、铅、铋、硫等有害元素的含量。
(2)通过焊丝加入硅、锰、碳、磷等合金元素增强对焊缝的脱氧能力。
(3)选用能获得双相组织的焊丝,使焊缝晶粒细化、晶界增长,使易熔共晶分散,不连续。
(4)焊接时加强对熔池的保护,采用减小焊接应力的工艺措施,如选用热量集中的热源、焊前预热、选择合理的焊接顺序、焊后缓冷等。
3.易产生气孔气孔是铜及铜合金焊接时一个主要问题,只要在氩气中加入筒量的氢和水蒸气,焊缝即出现气孔,产生气孔的倾向比碳钢严重得多,原因如下:(1)铜的热导率比低碳钢高7倍以上,所以铜焊缝结晶很快,熔池易为氢所饱和而形成气泡,在凝固结晶很快的情况下,气泡不易析出,促使焊缝中形成气孔。
(2)氢在铜中的溶解度随温度升高而增大,直到熔点时氢在铜中的溶解度达最高值,温度再提高,液态铜开始蒸发,氢的溶解度下降。
(3)氩弧焊时氮也是形成气孔的原因,随着氩气中氮含量的增加,气孔数量随之上升。
铜及铜合金焊接时防止产生气孔的主要措施有:(1)防止焊缝金属吸收氢气及氧化,焊件表面在焊前应去油污、水分等,焊条、焊剂要烘干使用,焊丝表面不得有水分。
关于铜镍合金的焊接要求1
关于伊朗项目S2258铜镍合金的焊接工艺要求近期车间A组在施焊S2258铜镍合金,由于是第一次施焊此类金属,工艺和焊工操作在经验上都不足,造成焊接质量不太稳定,时好时坏。
从最近11月9号探伤出来的返修通知单上可以看出主要缺陷问题有:气孔,表面修磨,条缺。
现在还没看出有裂纹,但对于铜镍合金来说,裂纹也是容易出现的一种焊接缺陷,我们也必须做好相关防治措施工艺。
现对以上出现的焊接缺陷原因和解决措施分析如下。
对于铜镍合金来说,由母材和焊材合金元素烧损而产生的气体几乎没有,唯一产生气孔的原因是外来气体的侵入,也就是保护不完全;条缺主要是焊前和层间清理不干净,电流过小,氧化严重;铜镍合金裂纹的产生主要是热裂纹,原因有清理不干净,收弧弧坑不饱满,组装应力过大,层间温度过高等。
一:保护气体本身不纯。
铜镍合金焊接极易氧化,所以对保护气体的质量要求极高,必须是≥99.999%的高纯氩。
建议换成知名的气体供应商(林德和法夜空等)或换成氩气和氦气混合保护气体。
二:背面保护和尾气保护。
打底层的时候,背面保护气同样需要充纯氩,并且根据经验确保里面空气被完全置换后方可焊接;在每段焊接收弧时,焊枪不允许马上移开,应在焊缝末端停留5秒以上,并且同时有滞后送气(这可以在焊机上面调节)。
三:清理工作一定需要非常彻底,铜镍合金对表面的杂质非常敏感,稍有不干净,就极易对焊缝产生危害,清理要求详见第五条。
四:工艺和操作上要求1)电流不宜过小,应采用大规范焊接,须在160A以上,目的是增加熔池的停留时间和气体溢出时间,小规范快速焊接是错误观点;2)焊炬角度不应太小,大于45度为宜;3)喷嘴直径可以换大一号的,现在用的都是Φ10mm,换成≥Φ15mm 喷嘴于增加保护范围;4)在2点(或10点)左右位置爬坡焊接;5)气流量在15L/min~2015L/min,气体气压不得小于5MPa;6)钨棒应该磨的越尖越好,并且伸出不得过长,小于7mm为宜,7)每次焊接的长度越长越好,接头部分必须打磨出斜角,目的是控制接头部分的气孔和未熔合;8)定位焊接要求:定位焊应该在第一层焊缝反面点固,并且焊接前同样需要抛光,在焊接定位焊缝侧时应该彻底清除,9)收弧要求:每次收弧,除了尾气保护,还须连续点焊,弧坑必须填满,不得有弧坑,目的是防止弧坑裂纹产生;10)焊接过程中,焊丝不得在焊枪喷嘴的保护气外,防止焊丝端头被氧化;11)焊接的层间温度应该在≤150℃,目的是防止再热裂纹的产生;12)针对焊缝发黑:焊缝发黑主要是因为焊接过程中产生大量的热量而使得焊缝被氧化形成的,防止措施:制作工装,使得焊缝在焊接过程中整体被保护,如加工一个半圆管,半径和被焊件一致,里面冲氩气,边焊接边跟随刚焊好的焊缝移动,使得焊缝刚焊完后马上实时被保护。
关于铜镍合金的焊接要求1
关于伊朗项目S2258铜镍合金的焊接工艺要求近期车间A组在施焊S2258铜镍合金,由于是第一次施焊此类金属,工艺和焊工操作在经验上都不足,造成焊接质量不太稳定,时好时坏。
从最近11月9号探伤出来的返修通知单上可以看出主要缺陷问题有:气孔,表面修磨,条缺。
现在还没看出有裂纹,但对于铜镍合金来说,裂纹也是容易出现的一种焊接缺陷,我们也必须做好相关防治措施工艺。
现对以上出现的焊接缺陷原因和解决措施分析如下。
对于铜镍合金来说,由母材和焊材合金元素烧损而产生的气体几乎没有,唯一产生气孔的原因是外来气体的侵入,也就是保护不完全;条缺主要是焊前和层间清理不干净,电流过小,氧化严重;铜镍合金裂纹的产生主要是热裂纹,原因有清理不干净,收弧弧坑不饱满,组装应力过大,层间温度过高等。
一:保护气体本身不纯。
铜镍合金焊接极易氧化,所以对保护气体的质量要求极高,必须是≥99.999%的高纯氩。
建议换成知名的气体供应商(林德和法夜空等)或换成氩气和氦气混合保护气体。
二:背面保护和尾气保护。
打底层的时候,背面保护气同样需要充纯氩,并且根据经验确保里面空气被完全置换后方可焊接;在每段焊接收弧时,焊枪不允许马上移开,应在焊缝末端停留5秒以上,并且同时有滞后送气(这可以在焊机上面调节)。
三:清理工作一定需要非常彻底,铜镍合金对表面的杂质非常敏感,稍有不干净,就极易对焊缝产生危害,清理要求详见第五条。
四:工艺和操作上要求1)电流不宜过小,应采用大规范焊接,须在160A以上,目的是增加熔池的停留时间和气体溢出时间,小规范快速焊接是错误观点;2)焊炬角度不应太小,大于45度为宜;3)喷嘴直径可以换大一号的,现在用的都是Φ10mm,换成≥Φ15mm 喷嘴于增加保护范围;4)在2点(或10点)左右位置爬坡焊接;5)气流量在15L/min~2015L/min,气体气压不得小于5MPa;6)钨棒应该磨的越尖越好,并且伸出不得过长,小于7mm为宜,7)每次焊接的长度越长越好,接头部分必须打磨出斜角,目的是控制接头部分的气孔和未熔合;8)定位焊接要求:定位焊应该在第一层焊缝反面点固,并且焊接前同样需要抛光,在焊接定位焊缝侧时应该彻底清除,9)收弧要求:每次收弧,除了尾气保护,还须连续点焊,弧坑必须填满,不得有弧坑,目的是防止弧坑裂纹产生;10)焊接过程中,焊丝不得在焊枪喷嘴的保护气外,防止焊丝端头被氧化;11)焊接的层间温度应该在≤150℃,目的是防止再热裂纹的产生;12)针对焊缝发黑:焊缝发黑主要是因为焊接过程中产生大量的热量而使得焊缝被氧化形成的,防止措施:制作工装,使得焊缝在焊接过程中整体被保护,如加工一个半圆管,半径和被焊件一致,里面冲氩气,边焊接边跟随刚焊好的焊缝移动,使得焊缝刚焊完后马上实时被保护。
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。
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。
铜镍合金UNSC70600氩弧焊焊接工艺
铜镍合金UNSC70600,俗称白铜,具有优良耐海水腐蚀和力学性能,广泛应用于海洋平台海水冷却管系中。
公司承揽的某平台海水冷却管系中使用了φ60×2.5的铜镍合金管UNS C70600,需要进行焊接。
由于铜镍合金的热膨胀系数高于碳钢,焊接变形大,并易于产生气孔、裂纹等缺陷,焊接难度较大。
本文通过对铜镍合金的焊接特性分析,采用了氩弧焊焊接方法,制订了焊接工艺措施和参数,进行了焊接工艺评定,验证了焊接工艺措施和参数的正确性。
在产品焊接中进行了应用,取得良好的效果。
1 材料性能及焊接性分析铜镍合金UNS C70600是以镍为主要合金元素的铜基合金,其中,含铜约为90%,含镍约为10%。
铜镍合金导热系数与碳钢接近,热膨胀系数与奥氏体不锈钢接近,熔点1149℃。
1.1 焊接性分析依据铜镍合金的化学成分、热物理特性和物理化学特性,对其焊接性进行分析,主要有以下特点:1.1.1 热裂倾向大铜镍合金在受热及焊接时,铜与其中的杂质分别生成多种低熔点共晶,如熔点为326℃的Cu+Pb,熔点为1064℃的Cu2O+Cu,熔点为1067℃的C+Cu2S等,它们的熔点都低于铜镍合金的熔点,在结晶过程中分布在枝晶或境界处,使铜镍合金具有明显的热脆性。
焊缝处于凝固过程的固液阶段,热影响区处于易熔共晶液化状态下都容易因焊接应力而造成热裂纹。
铜镍合金膨胀系数较大,增加了接头的热裂倾向。
1.1.2 产生气孔倾向严重铜镍合金由溶解性气体氢直接引起的扩散性气孔,在焊缝结晶时,氢的过饱和程度大,不溶于铜的氢气来不及逸出时就会产生氢气孔。
铜镍合金氧化还原反应引起的反应气孔。
熔池中的Cu2O 与氢反应生成水蒸气或与CO反应生成CO2从而产生气孔。
Cu2O+2H→2Cu+H2O↑Cu2O+CO→2Cu+CO2↑1.1.3 接头性能下降焊接过程中,杂质和合金元素的掺入,有用合金元素的氧化、蒸发,焊接缺陷的产生等原因使得接头的抗拉强度及耐蚀性能下降。
镍铜合金薄壁管现场焊接作业的总结与建议
镍铜合金薄壁管现场焊接作业的总结与建议镍铜合金薄壁管现场焊接作业的总结与建议一、引言镍铜合金薄壁管在工业生产中具有广泛应用,但其焊接作业却存在较多困难与挑战。
本文将针对镍铜合金薄壁管现场焊接作业的实际情况,进行总结与建议,旨在提高焊接作业的质量与效率。
二、总结1.焊接材料选择与配比镍铜合金薄壁管的焊接材料一般选择同类材料,因其具有相同的化学成分和热膨胀系数。
在焊接过程中,应严格控制焊材的成分与配比,以保证焊缝的强度和耐蚀性。
2.预热与热控制镍铜合金薄壁管的焊接需要进行适当的预热工艺,以减少焊接应力和避免裂纹的产生。
同时,热控制也是关键的一环,过高或过低的焊接温度都会对焊缝质量产生不利影响。
3.焊接工艺选择针对不同位置和尺寸的焊接,需要选择合适的工艺和方法。
常见的有TIG焊、MIG焊和电弧焊等。
在选择时应根据具体情况,综合考虑焊接质量、效率和成本。
4.焊接设备与工具的准备焊接作业前,要确保焊接设备和工具的完好与合适。
工作区域也需做好通风与防护措施,保障焊工的安全。
5.焊接操作技巧焊接过程中,焊工应掌握焊接速度、焊接角度和焊接压力等操作要点。
同时,要注意焊接时的电弧稳定与封边处理,以确保焊缝的质量。
三、建议1.加强焊接操作技术的培训与学习焊接是一门技术活,需要掌握一定的操作技巧和知识。
企业应加强对焊工的培训,提高其焊接技术水平和质量意识,提升整体焊接作业水平。
2.建立完善的质量控制体系针对镍铜合金薄壁管的焊接作业,企业应建立完善的质量控制体系,从焊接材料的选择到焊接工艺的确定,再到焊接过程的监控,确保每一道焊缝都达到标准要求。
3.优化工艺流程企业在生产过程中,应结合实际情况,对焊接工艺流程进行优化,提高焊接作业的效率和产能。
可以采用联动生产、自动化设备等方式,减少人工操作的繁琐性和风险性。
4.加强现场管理和安全防护在进行镍铜合金薄壁管焊接作业时,企业要加强现场管理和安全防护工作。
通过划定作业区域、配置好必要的安全设施和防护措施,确保焊工的安全与健康。
UNS C70600铜镍合金焊接工艺
定位焊焊丝应 和正式焊缝所用焊丝 一致 . 定位焊焊缝厚度 和数量 应尽量少 。定位焊焊缝不得超过正式焊缝厚度 , 不允许有任何焊接缺 陷。在打底焊时 , 定位焊必须完全熔化。 3 打底焊 ) 打底焊采用 G A , T W 焊接应尽量采用小规范 。 打底焊前 , 应先对管 子 进行背面充氩 , 并尽量保证管 内氧含量小 于 0 %。 . 避免焊接时产生 5 气孔或焊缝被氧化 焊接过程中. 当背面焊缝不受 电弧影响时 , 方可停 止背面保护 对于直径较大的管材 , 打底焊采用对称 打底法 ( 打底焊顺 序见图 1 . 免变形 。直径较小 的管材 , ) 以避 可以采用和填充焊 一致的 焊接顺序 ( 填充焊顺序见图 1。 )
1 铜镍合金 的应用
铜镍合金 . 俗称 白铜 以其 独有的特点 , 主要应用 于火力发电 、 核 电、 造船 、 海水淡化行业和海洋工程等行业 的冷凝管 。 在核 电和火力发 电行业 . 铜镍合金冷凝 管受到 了代替钛管和不锈钢 管的挑战 : 但是在 造船 、 海水淡化行业 和海洋工程等工程 中. 铜镍 合金冷凝管仍然保持 着巨大的应用潜力 , 具有不可代替性。 相关资料表 明, 在海水流速大的 地方 。 有高耐海水腐蚀 的材料分别为不锈钢、 蒙乃 尔合金 和铜镍合金 。 双相不锈钢也具有 很好的抗腐蚀性 . 但是其导热系数 约为铜镍 合金 的 3 % 蒙乃尔合金价格太 贵, 8 采用的价值不高 铜镍合金材料是制造海 水管系的常用材料 . 但铜镍合金材料寿命有限 。 期更换 。 需定
9 — 一 点
6 点
打底焊 顺序
6 点
填充焊 顺序
图 1 焊 接 顺 序 图
3由于铜镍 合金导热 率较 大 , ) 焊缝冷却速度过大 , 焊接容易 出现
铜及其合金焊接时的注意点
铜及其合金焊接时的注意点一,概述铜及其合金通常可分为四大类:纯铜、黄铜、青铜和白铜。
①含铜量达99.9%的铜称为纯铜,又称紫铜或红铜,表面显紫红色。
②铜与锌的合金称为黄铜,颜色随含锌量的增加由黄色变成淡黄色。
③铜和锡、铝、硅、铍等的合金称为青铜。
④铜和镍的合金称为白铜。
铜及其合金焊接时应注意几点:①焊前必须将焊接处的氧化物、油脂及其他污物清除干净。
清理方法一是机械清理,用钢丝轮、钢丝刷或砂布砂轮打磨焊丝焊件表面,直至露出金属光泽;二是化学清理,先用四氯化碳或丙酮等溶液擦拭,或将焊丝焊件置于含10%的氢氧化钠30℃的水溶液中除油,然后用请水冲洗干净;再置于含35%的硝酸或10%的硫酸水溶液中浸蚀3min,再用清水冲洗刷干净,并烘干待用。
②焊前通常预热,特别是较厚较重的焊件(>5mm),并采用比碳钢大的电流。
③铜的膨胀系数大,在凝固时发生较大的收缩应力,造成裂纹和变形,通常装配间隙要宽、坡口角度要大。
采用多点暂时固定点焊以保证尺过精度和应力状态。
④由于焊后铜及其合金结晶后晶粒粗大,为了保证焊接质量,施焊后应立即用平头锤对焊缝进行轻量锤击,以消除部分应力并适当使晶粒细化。
⑤焊接铜及其合金处应空气流通,必要时采用人工通风以防铜中毒现象发生。
⑥铜及其合金焊条在焊前进行200℃左右烘焙1~2h。
二,铜及其合金的焊接1,焊接方法:常用的方法有①氧-乙炔焰气焊。
②氩弧焊,钨极氩弧焊和熔化投氩弧焊。
③碳弧焊。
④焊条手弧焊。
⑤埋弧焊。
⑥等离子弧焊等。
2,焊接材料:①常用电焊条有:T107(Cu>99);T207(Si~3,Mn<><><>3,焊剂:CJ301、HJ260、HJ250、HJ431等。
4,纯铜焊接:常见材料如T1、T2、T3、T4;TU1等,其熔点约为1083℃,有高的导热性和导电性,所以焊接时比较困难,通常禾用电弧焊、气焊、氩弧焊等。
当铜中的气体杂质氧的含量过多时,沿铜的晶界上会析出脆性组织CuO,冷加工:时会出现裂纹,焊后的焊缝表面也不光滑,通常用于焊接的纯铜都是无氧铜。
铜及铜合金的焊接性分析
铜及铜合金的焊接性分析高导电用普通纯铜是铜的质量分数不低于99.7%,杂质含量极少。
工业最常用的牌号是T1、T2和T3,外观呈紫红色,故又称为紫铜。
其再结晶温度为200~280℃。
T1和T2是阴极重熔铜,含微量氧和杂质,具有高的导电、导热性,良好的耐腐蚀性和加工性能,可以熔焊和钎焊。
主要用作导电、导热和耐腐蚀元器件,如电线、电缆、导电螺钉、壳体和各种导管等,航空工业多使用T2。
T3是火法精炼铜,含氧和杂质较多,具有较好的导电、导热、耐腐蚀性和加工性能,可以熔焊和钎焊。
主要作为结构材料使用,如制作电器开关、垫圈、铆钉、管嘴和各种导管等;也用于不太重要的导电元件。
(1)焊接缺陷1)未熔合与未焊透铜导热性良好,焊接时易产生未熔合和未焊透。
因此,焊接铜时应采用能量集中,相对功率较大的热源。
2)焊接变形铜及铜合金的线膨胀系数(确定铜的线膨胀系数)大,液态凝固时的收缩率比铁大一倍以上,再加上铜的导热性能良好,使得焊接热影响区加宽,在工件厚度较薄或结构刚度较小,又无防止变形的措施时,工件焊后很容易产生较大的变形。
(激光焊接时变形量的测量)当焊接接头受到较大的刚性约束时易产生焊接应力。
3)热裂纹铜在液态时很容易被氧化生成氧化亚铜Cu2O。
Cu2O与Cu可生成熔点为1060℃的共晶,与Pb生成熔点为326℃的Cu+Pb共晶,与Bi生成熔点为270℃的共晶,与CuS生成熔点为1067℃共晶,这些共晶的熔点均低于紫铜1083℃的熔点。
在结晶过程中,由于低熔点共晶体分布在枝晶间或晶界处,使铜和铜合金具有明显的热脆性,加上焊接应力的作用,极易产生热裂纹。
工业纯铜中常见的杂质元素有氧、硫、铅、铋、砷、磷等,其中氧的危害性最大。
他们主要来自原材料及轧制和焊接的加工过程。
其中铅和铋基本上不溶于铜,其含量应分别控制在0.03%和0.005%以内,Cu2O可溶于液态铜,但不溶于固态铜,故重要的结构含氧量应小于0.01%,焊接结构用紫铜含氧量应小于0.03%,S小于0.0015%。
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镍-铜合金B165 UNS N04400焊接总结摘要:镍-铜合金B165 UNS N04400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,效果更好具有优异的耐腐蚀性和强的抗氧化性,在各种化学装置中有广泛的应,但镍-铜合金的焊接性能较差,易出现热裂纹、气孔,未熔合等缺陷。
本文对镍-铜合金的材料性能、焊接工艺、缺陷及焊接过程中控制和管理做了详细的总结。
关键词:镍-铜合金焊接;热裂纹;气孔;未熔合;工艺1前言镍-铜合金B165 UNS N04400是化学、石油化工、有色金属冶炼、航天及核工业等领域中各种苛刻耐腐蚀环境中比较理想的金属材料。
该材质是神华宁煤硫回收装置的焊接中我公司首次遇到。
该材质的管子及管件全部由国外供货,其管内介质为氧气,焊接要求极其严格。
2理化性能分析镍-铜合金B165 UNS N04400是一种单相固溶体Ni-Cu合金,是在镍元素的基础上加入铜元素,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,虽然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。
其化学成分及机械性能见表1及表2表1 镍-铜合金B165 UNS N04400的化学成分表2镍-铜合金B165 UNS N04400常温下机械性能3焊接性能分析和低碳钢,不锈钢相比,镍-铜合金B165 UNS N04400的焊接有奥氏体不锈钢焊接发生的类似问题,如焊接热裂纹,焊缝气孔等。
在镍及镍基金属当中,特别是镍-铜合金B165 UNS N04400和纯镍一样,在焊接过程中易出现未焊透现象。
3.1 焊接热裂纹镍-铜合金B165 UNS N04400镍和铁的二元共晶物中有较多的低熔点金属共晶物和非金属共晶物。
特别是硫、磷共晶熔点比镍铁低的多(Ni-S为645℃、Ni-P为880℃),在焊缝结晶时低熔点的共晶物的液态薄膜残留在晶界区,同时镍-铜合金B165 UNS N04400的线膨胀系数大,焊接时易出现较大的应力,焊缝结晶时低熔点共晶物的液态薄膜在收缩应力的作用下容易发生开裂形成热裂纹。
3.2焊接气孔镍-铜合金B165 UNS N04400的固液相温度间距小,流动性偏低,在焊接快速冷却凝固结晶过程中,气体来不及逸出易在焊缝中产生气孔。
和低碳钢,低合金钢相比,氧化性气体对焊缝的形成气孔的几率较大,但还原性较大时对氢气孔也有一定的敏感性。
特别是在横焊和仰焊位置,气体更不容易从焊缝中逸出,因此固定口的焊接中出现的几率更大。
镍-铜合金B165 UNS N04400对清洁度的要求很高,如果在焊接过程中坡口和焊丝中的油污、铁锈、油漆等没有清理干净,不仅会产生焊接热裂纹,也会出现大量的气孔。
气体纯度不够或流量不合适也是产生气孔的主要原因。
3.2 未焊透由于镍-铜合金B165 UNS N04400 熔池的流动性差,在焊接过程熔滴不能及时过渡到所需要的位置。
特备是在氩弧焊打底收弧时,根部出现一个很深的弧坑影响透视,此时一定要适当较小背面氩气的流量,同时适当增加焊接点电流,以便熔滴顺利过渡到所需要的位置,但电流不能过大,电流过大可能使焊缝出现热裂纹。
4焊接工艺4.1焊接方法的选用镍-铜合金的一般可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手法,也可采用埋弧自动焊的焊接方法。
但为确保此次管道的焊接质量,我们采用全手工钨极氩弧焊的焊接方法。
由于镍-铜合金B165 UNS N04400的焊接金属流动性能较差,操作时要求焊工手法熟练,弧长尽可能短,将熔滴及时准确的送到所需要的位置上,焊接时要控制线能量,避免焊缝区过热,不要通过加大线能量来增加焊缝的焊透。
4.2焊接材料的选择焊接材料的选用应根据焊接的化学成份、力学性能、使用条件和施焊条件综合考虑。
同种材料焊接易选用和母材合金系相同的焊接材料,若没有耐腐蚀性能要求也可选用与母材合金系不同的焊接材料,但要保证焊接接头具备设计要求的性能。
与奥氏体不锈钢(316L)的焊接应根据焊缝强度、耐腐蚀性、线膨胀系数、高温性能、焊接裂纹和气孔的敏感性来考虑。
同种镍-铜合金B165 UNS N04400 的焊接,焊丝选用ERNiCu-7;镍-铜合金B165 UNS N04400和TP316L的焊接,焊丝也选用ERNiCu-7 焊丝的化学成份及熔敷金属的机械性能见表3和表4,需用选用氩气作为焊枪及管内的保护气体,为避免气体对焊缝性能的不利影响,应确保氩气不低于99.99﹪。
表3焊丝ERNiCu-7化学成分表4焊丝ERNiCu-7力学性能4.3焊前准备4.3.1 焊接坡口的制备熔化焊时,由于镍-铜合金有低熔透性的特点,且焊接过程中又不能通过加大焊接线能量来增加焊缝的焊透性,所以要选用大坡口角度和小钝边的接头形式,如图1αPC图1坡口角度α=80±5°、钝边p=0.5~1.5mm、组对间隙с=1.8~2.1mm;4.3.3 焊件的清理清洁成功是焊接镍铜合金的主要条件之一,铅、硫、磷和某些低熔点的元素能增加焊接的热裂纹倾向及焊接气孔的产生。
因此焊件组对前,应对坡口两侧各50 mm范围内进行清理。
油污可用蒸汽脱脂,对不溶于脱脂剂的漆和其他杂物,可用氯甲烷、碱等清洗剂清洗,标记墨水可用甲醇清除,被压入焊件表面的杂物可用磨削、喷丸或10%盐酸溶液清洗。
并用水冲净,干燥后方能焊接。
在清理过程中,可运用不锈钢刷,以避免铁污染。
不仅如此,在焊接前还应当把所用的焊丝用沙纸打磨,使其露出金属光泽。
4.4焊接工艺参数电弧特性:手工钨极氩弧焊-直流正接;钨极材料:铈钨极;钨极直径:Φ2.5mm;喷嘴直径:Φ14mm;层间温度≤100。
C,根据焊接工艺指导书及焊接工艺评定实验结果,制订实际焊接工艺参数如表5表5 B165 UNS NO4400焊接工艺参数4.4焊接操作4.4.1施工现场GTAW≥2m/s、温度低于0℃、雨雪天及相对湿度大于90%,没有防风措施禁止施焊。
4.4.2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。
4.4.3点位焊和打底焊采用的手工乌极氩弧焊必须管内充氩保护,氩气纯度必须≥99.99﹪。
4.4.4定位焊(1)定位焊点数不能小于三点,每处长度约10mm。
(2) 为避免应力集中,定位焊时要采用对称点焊,尽量减少固定焊口且要避免强制组对。
(3)定位焊缝必须焊透,如果定位焊缝上出现裂纹、气孔等缺陷,必须将此段打磨掉,重新焊接此段定位焊缝,不允许用重熔的方法修补。
4.4.5打底焊(1) 送丝焊丝在氩弧保护区内往复继续的送进熔池。
因为镍-铜合金的熔滴流动性差,送丝必须速度稍快,动作敏捷,准确的把熔滴送到所需要的位置。
在整个施焊过程中,焊丝受热的端部不能离开熔池氩气保护区内,以免氧化,影响焊接质量。
(2) 收弧必须用焊枪对熔池进行延时气体保护约20秒。
4.4.6填充及盖面(1)焊接工程要保持清洁,做好层间的清理工作(2)做好层间温度的控制,每层焊完后,可采用测温笔测量焊道温度,待层间温度小于100℃时,进行下一层的焊接。
在没有后测温的情况下,可以用手测温,以焊道不烫手为止。
(3)在用氩弧焊第一遍填充时,必须管内继续充氩保护,充氩遍数不小于2遍。
(4)施焊操作过程中,尽量采用小的线能量、短弧焊、低的层间温度、多层多道焊的操作方法。
(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。
4.4.7焊后检查焊接完毕后,应及时将焊缝表面的熔渣及表面飞溅物清理干净。
焊缝要成行良好,焊缝余高控制在0.6-2.0mm之间。
外观检查合格后,对焊口进行100%RT检测。
5 焊接过程控制镍-铜合金的焊接必须严格控制焊接过程,为满足焊接要求,提高焊接质量,特制订以下控制措施:(1)焊工在施焊前,要进行专门的培训和考试,考试合格且进行技术交底后,方能进行施焊。
(2)每个焊口组对后,要经检查员和监理确认后方可进行焊接。
(3)焊接过程中焊工要作好焊接施工记录,层间温度要控制在100。
C以内。
(4)焊接完成后,焊工要及时清除熔渣、飞溅、弧坑裂纹及防飞溅涂料,并对焊缝外观质量进行自检,质检人员根据自检记录进行检查,检查合格后应在单线图上进行焊口标识。
(4)焊缝无损检测后如不合格,由检测部门发出“焊缝返工通知单”并指出准确的缺陷位置,由焊接联络员通知焊工进行返工,并按规范要求做好返工记录。
(4)对经过一次返工仍不合格的焊缝,再进行返工时,由质保工程师组织专业人员讨论、分析原因,选派合格焊工施焊,并做好返工记录。
(4)同一部位的焊缝返修次数不应超过两次。
若超次返修应分析原因、制定措施,并应得到焊接工程师的许可,方可进行返修。
6 结论通过以上分析可知:镍-铜合金B165 UNS N04400焊接性较差,必须严格执行工艺措施,才能保证获得最佳性能的接头,在焊接中尤其须注意以下几个方面。
焊接环境的影响。
我们的焊接施工多是在恶劣的环境条件下,不合理的焊接位置,风、雨、雪,灰尘等都会对焊接质量造成不利影响。
因此施工管理一定要做到周到细致。
焊前必须把坡口清理清理干净。
镍-铜合金B165 UNS N04400的焊接对管道清洁度较高,不能保证清洁度,就不能保证焊接质量。
焊接过程中必须严格控制焊接线能量和层间温度。
焊接时易采用小电流、低电压、快焊速、多层多道焊的焊接方法。
管道的焊接必须使有经验的焊工担任。
由于镍-铜合金B165 UNS N04400可焊性较差,焊工不宜掌握,本工程有求焊口100﹪RT检测,要求焊工严格工艺要求,焊接工程师,焊接检查员随时检查指导焊接工作。
参考文献:[1] 稀烃质量部编写《稀烃管理文件》稀烃质量管理部下发2009.2[2] 杜敏主编《常用金属焊接手册》十一化建工程管理部出版2007.6中国化学工程第十一建设有限公司李浩刚神华宁煤集团煤基烯烃项目硫回收装置硫回收装置工艺管道焊接方案中国化学工程第十一建设有限公司共7页第9页。