哈氏合金焊接工艺技术措施
哈氏合金焊接工艺技术措施
哈氏合金焊接工艺技术措施1.1哈氏合金焊接的主要特点：（1）概况：由我公司承建的新疆乌石化7.5吨/年PTA装置中，曾施焊过哈氏合金（其材质为Hastelloy、c - 276、规格“152X7.1mm（英国进口）管线的焊接，我们采用焊接方法：鸨极氩弧焊（TIG焊）十手工电弧焊，管内充氩保护，我们先后培训多名焊工，经外国专家考核后，取得上岗的资格，为了确保该管线焊接接头达至标准的要求，我们公司又做焊接工艺评定（编号95 — 32）,按JB4708-92标准，评定为合格。
（2）特点：根据我们的施工经验，哈氏合金焊接具有以下特点：A.因为合金中，0、S、P等杂质能与Ni形成低熔点共晶，富集于晶界，在焊接应力作用下，容易产生热裂纹，特别是显微裂纹。
B.哈氏合金焊接时容易产生冷、O2、N2、CO及蒸汽气孔。
与、O2、CO在液态镍中（哈氏合金为银基材料），熔解度相当大，而在固态镍中熔解度大大降低，且由于银的流动性差，在焊缝金属凝固前，气体来不及逸出而形成气孔。
C.哈氏合金导热性差，容易发生过热，引起晶粒，大大降低接头性能。
D不合理的接头设计，错边及装配不良，都会引起较大焊接应力，导致裂纹的产生。
1.2焊接施工措施如果该管线交付我公司施工，我们将采取以下措施，来保证该管线的焊接质量。
哈氏合金焊接工艺技术措施(1)焊接材料A.母材的化学成份:B.我公司做焊接工艺评定HastelleyC276,规格8251X7.1焊接材料，ERC- 276/EC276,焊接方法：TIG+SMAW (手工电弧焊)；在一般情况下，引进的国外材料(原材料焊接材料)及施工工程标准，都是以中国国家标准为主，若国家标准满足不了要求，则参考ASME标准，因为该标准是国际上最完整、最科学的标准。
按照ASME标准第IV卷焊接标定，材料组别划分，HastelloyC4、HasteI1oyC276 为同类同组，组别号P-No44、技术标准：SB-619采用ERC-276/EC-276焊接HastelloyC4以焊接工艺评定标准来说，是没有问题，况且ERC-276/EC-276含有W,能够增强熔敷金属的抗裂性。
哈氏合金焊接技术
哈氏合金焊接技术HASTELLOY耐腐蚀合金的焊接性能在很多时候和奥氏体不锈钢相似，只要使用合适的技术和工艺就没有特别的焊接问题。
要得到高质量的焊件，我们推荐进行焊接工艺评定。
这些工艺在制造过程中通常都是要严格按照标准执行的。
这样的一个文件就可以使每一个焊工都达到合适的焊接技术。
这些工艺中，应该至少包含如下参数，母材和焊材组合，焊接工艺步骤，坡口设计，电参数，预热/层间温度控制和焊后热处理要求。
任何带有合适的输出功率和控制的现代焊接电源就可以用在通常的熔融焊接上了。
通常，焊接的热输入都控制在低到中等范围内。
不推荐过宽的焊缝。
最好在焊接的时候要左右摇摆。
通常，镍基合金在焊接中都比较粘，不容易焊透。
对坡口的设计和熔池的位置要仔细，保证焊珠完全凝固在合适的位置。
镍基合金容易在焊口位置开裂，因此建议在焊缝的开始和结束位置进行打磨。
清洁是焊接抗腐蚀镍基合金中一个最重要的方面。
油脂，腐蚀产品，铅，硫以及其他低熔点元素的污染物会导致严重的开裂问题。
建议焊接时母材要在固溶状态下。
如果材料表面有超过7%的冷加工就要在焊接前进行固溶退火。
如果焊件带有大量的残余冷加工会导致焊接金属和/或焊接热影响区的开裂。
通常用来焊接抗腐蚀合金的焊接方法列于表1除了这些通常的电弧焊，其他焊接方法，比如激光束焊接、摩擦焊和埋弧焊也可以用来焊接这些合金。
由于可能产生热裂，在使用埋弧焊来焊接镍基合金的时候，参数的选择是极其重要的。
您可以联系HAYNES INTERNATIONAL公司获取焊接参数和焊材的建议。
等离子切割通常用于将板材切割成需要的尺寸以及切割焊接角。
不推荐使用氧炔焰进行焊接和切割，因为有很大可能火焰中的碳会被材料吸收。
焊材选择焊材的选择是设计焊接结构的关键因素。
通常，几种类型的抗腐蚀合金用于一个结构中的不同位置。
异型材焊接的焊材选择同样也是非常关键的。
有两种选择焊材的方法。
一种是和母材匹配，另一种是过合金焊材。
使用和母材匹配的焊材时，焊缝的成分和母材是一致的。
哈氏合金的焊接工艺要点
哈氏合金的焊接工艺要点哈氏合金在焊接性能上接近于奥氏体不锈钢，但也有其特性，主要有以下几点：1、在焊接接头容易晶间腐蚀。
包括焊缝的晶间腐蚀、紧靠熔合线的过热区“刀蚀”及热影响区敏化温度的晶间腐蚀等。
2、在焊接过程中，焊缝金属在高温（375-875℃）时间会长时会形成一种Fe-Cr金属化合物，即σ相，σ相的性能极硬而脆，且分布在晶界处，造成焊缝金属冲击韧性下降而脆化。
3、在焊缝上有产生热裂纹的可能，特别是在终焊点处更容易出现弧坑裂纹。
考虑氩保护焊的保护作用好、热量集中、焊缝质量好，热影响区小，焊件变形小，使焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小，和哈氏合金焊接需求十分匹配，宜采用该工艺，具体是：1、焊前清理由于哈氏合金表面粘附有污物及氧化物，因此焊接前必须对焊接区域进行清理。
清理方法可以采用机械清理，即用角向磨光机对焊接区域进行打磨，直至露出金属光泽。
清理的宽度应达到100mm以上，以确保杂质不进入焊接区域。
2、焊机采用WS-250氩弧焊焊机，这种焊机为直流手工钨级氩弧焊机，具有良好的焊接适应能力。
焊接时选用直流正接法进行焊接，直流正接时，钨级温度低，许用电流大，钨级损耗小，钨级端部打磨为30°，头部略为磨出平面。
3、焊丝焊丝选用ERNiCrMo-4焊丝。
这种焊丝具有优异的抗腐蚀性能和工艺性能，其化学成分与母材相似且含锰量比母材高，在焊接时可改善抗裂性和控制气孔。
特别超低的碳起到了防止晶间腐蚀的危险。
4、预热及层间温度在室温环境下哈氏合金焊接一般不需要预热，只有当空气中的温度低于零度时或者湿气聚集时，才要对母材进行加热，但加热温度也只需达到30-40℃。
采用多层焊时，层间温度必须低于90℃，目的防止在375-875℃过长，引起σ相脆化。
5、焊接为减少焊接热输入，尽量选用小的焊接电流，快速焊接法进行焊接。
另外，由于哈氏合金在收弧位置容易开裂，因此收弧时一定要填满弧坑，在再次起弧焊接前要对前一个弧坑处进行打磨，然后用软毛刷清理干净后再进行后续焊接。
特种材料钛、双相不锈钢及哈氏合金焊接方案
1.1 特种材料钛、双相不锈钢及哈氏合金B619N10276(C276)的焊接方案1.1.1编制说明本方案是针对工程中钛管B861 Cr2、双相不锈钢A170 UNS S31803(2205型)及哈氏合金B619 N10276(C276)等三种特种材料的焊接所做的补充规定,其它一般要求和规定按《管道焊接方案》执行。
1.1.2焊接工艺评定根据业主提供的420400-142-SPC-006规范的要求,按ASME Ⅸ卷进行焊接工艺评定工作,评定合格后,进行焊工考试工作。
1.1.3焊工培训和考试这三种特种材料均应对焊工进行针对性的培训,要根据评定合格的焊接工艺评定编制焊工考试工艺指导书。
焊工按此进行焊工考试工作,考试合格取得相应资格证书后,方能持证参与工程的正式焊接工作。
1.1.4管子切割及坡口加工双相不锈钢和哈氏合金切割采用标准车床、带锯等机械加工或等离子切割和砂轮切割。
采用等离子切割或砂轮切割时,应留有足够余量,然后用机械加工方法除去污染层。
采用等离子切割时应防止火花飞溅到附近母材的表面上。
坡口加工宜采用车床或坡口加工机进行机械式加工。
钛管切割采用车床、带距等机械加工或等离子切割和砂轮切割(切割时管子应旋转),采用等离子切割时要采取措施保护内外表面,以防表面被火花灼伤,并用机械方法除去污染层。
坡口加工采用车床或坡口加工机进行机械加工,加工后用不锈钢丝刷刷,最后用清洁的溶剂清洗干净。
1.1.5焊接方法和焊接材料钛管B861 Cr2采用全手工氩弧焊的焊接方法,焊丝选用ERTi-1或ERTi-2。
哈氏合金Hastelloy C276和双相不锈钢A790 UNS S31803(2205 Alloy)采用全手工氩弧焊或手工氩弧焊打底,手工电弧焊填充并盖面的氩电联焊。
HastelloyC276选用ERNicrmo-4焊丝,Enicrmo-4焊条。
2205 Alloy采用sandvik22.9.3L,Avesta2205或Metrode ER329NSandvik25.10.4L焊丝,选用E2209焊条。
哈氏合金焊接工艺探讨
由于受 到 设 备 限制 ， 只 能 选 用 目前 在 使 用 的 ＷＳ 一２ ５ ０ 氩 弧焊 焊机 进行 焊 接 ， 此 焊 机 为直 流 手 工 钨极 氩 弧焊机 ， 具 有 良好 的焊 接适 应 能 力 。焊 接 时 选用 直 流 正 接 法 进 行 焊 接 ， 直流正接时， 钨 极 温 度 低， 许用 电流 大 ， 钨极损 耗 小 ， 钨极 端 部 打磨 为 ３ ０ 。 ，
％
哈 氏合金 虽 然 具 有 较 好 的焊 接 性 的强 抗 腐 蚀 性合 金 ， 但 由于 长期 处 于强 腐 蚀 介 质 中 ， 对 焊 缝 的 要求 特别 高 。原 塔 内焊 接 的 法 兰 保 护 圈 由安 装 厂
表 ２ 化 学成 份质 量分 数
２ ． ２ 焊机及 电源极 性
以采用 机械 清理 ， 即用 角 向磨 光机 对 焊 接 区域 进行
１ ） 在强腐 蚀环境 中焊接接头 晶间腐蚀。包括 焊缝 的晶间腐蚀 、 紧靠熔合线 的过热区“ 刀蚀” 及热 影响区敏化温度的晶间腐蚀等 。 ２ ） 哈 氏合 金 具 有 一定 的 热 裂 纹 敏 感 性 。 在 焊
缝上 有 产生 热裂 纹 的可能 ， 特 别是 在 终 焊点 处 更 容 易 出现 弧坑裂 纹 。除此 外 在 焊接 过 程 中 ， 焊 缝 金 属
在高 温 （ ３ ７ ５ ℃ ～８ ７ ５ ￣ Ｃ） 时间过长时会形成一种 Ｆ ｅ
—
２ 氩 弧 焊 的焊 接 工 艺
塔体内层的哈氏合金厚度为 ２ ｍ ｍ， 法兰保护圈
为哈 氏合 金 ， 厚度 ２ ｍ ｍ， 宽为 １ ０ ｍ ｍ。采 用 氩弧 焊焊 接时 ， 首 先 要 确 定 焊接 工 艺 ， 由于是 第 一 次 焊 接 哈 氏合 金 ， 所 以先 进行 了焊 接 试 验 ， 确 定 了 以下 各项 焊 接工 艺参 数 。
哈氏合金C2000焊接工艺
２ ｃ２０００合金的焊接
收稿日期 ：２０１６ — ０２—２６
ｃ２０００合金的焊接性与其他镍基合金与奥氏体 作者简介： 蕞 、女
不锈钢 的焊 接要求 相似 ，但从 焊缝金属要达到在还原
验试验工作。
嘉
化 工 设 备 与 管 道
第 ５３卷第 ３期
２．１ 焊接方法的选择 Ｃ２０００合金 的焊接 一般 采用 手 工钨 极 氩弧 焊或
１ Ｃ２０００合 金 的化 学成 分 和 力 学性 能
典 型的 Ｃ２０００合 金 的化 学成 分 见 表 １，力 学性 能见表 ２。
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第 ５３卷第 ３期 ２０１６年 ６月
化 工 设 备 与 管 道 ＰＲＯＣＥＳＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ ＰＩＰＩＮＧ
Ｖｌ ０１．５３ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１６
哈氏合金Ｃ２０００焊接 工艺
刘 清会
（中核集 团西安核设 备有限公司 ，西安 ７１００２１）
摘 要 ：对哈 氏合 金 Ｃ２０００的 耐蚀 性 能 、化 学 成分 和 力 学性 能进 行 了介 绍 ，并 通过 焊 接 工 艺评 定 ，对哈
哈氏合金c276焊接工艺
哈氏合金c276焊接工艺哈氏合金C276是一种高性能耐腐蚀合金，广泛应用于化工、石化、海洋工程等领域。
其具有优异的抗腐蚀性能和机械性能，但焊接工艺的掌握对其应用效果至关重要。
本文将介绍哈氏合金C276的焊接工艺，包括焊接材料的选择、焊接方法、焊接参数的确定等方面。
一、焊接材料的选择焊接材料的选择是影响焊接质量的重要因素之一。
哈氏合金C276的焊接材料通常选择相同材质的焊丝或焊条进行焊接。
这样可以保证焊缝与基材的化学成分一致，避免出现不均匀的腐蚀和氢脆等问题。
同时，焊接材料的质量也非常重要，应选择质量稳定、品质可靠的产品。
二、焊接方法哈氏合金C276的焊接方法主要有手工电弧焊、氩弧焊和气体保护焊等。
其中，手工电弧焊是最常用的方法，适用于一些小型的焊接工作。
氩弧焊和气体保护焊则适用于大型工件的焊接。
这两种方法都能够保证焊缝的质量，同时还能够提高焊接效率。
三、焊接参数的确定焊接参数的确定是确保焊接质量的关键。
哈氏合金C276的焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度、后热温度等。
这些参数应根据具体的焊接工件和焊接方法进行调整。
一般来说，焊接电流应适当增加，焊接速度应适当加快，可以提高焊接效率，同时也能够保证焊缝质量。
四、焊接后处理焊接后处理是确保焊接质量的重要环节。
哈氏合金C276的焊接后处理主要包括热处理和机械加工。
热处理可以提高焊接后的硬度和强度，同时还能够消除残余应力。
机械加工可以去除焊接后的毛刺和氧化皮，使焊缝表面更加光滑，提高其耐腐蚀性能。
总之，哈氏合金C276的焊接工艺需要掌握一定的专业知识和技能。
在选择焊接材料、确定焊接方法和参数以及进行焊接后处理时，应根据具体情况进行调整，确保焊接质量和效率的兼顾。
蒙奈尔、哈氏合金焊接方案
NI-CU （蒙乃尔）合金管道结构的焊接一、引言某厂500#管体为NI-CU合金管道结构，管道内通烷基苯，NI-CU合金管道材料采用西班牙TR公司提供的MONEL400合金（化学成分见表1），规格为φ168MM*8MM，退火状态供货，强度σb为485MPa。
该工程要求焊后的焊接接头性能符合美国ASME标准。
表1 monel400合金化学成分（%）二、焊接工艺过程管道结构的焊接采用了V型坡口,坡口角度60度,钝边1mm,根部间隙2mm。
焊接顺序为TLG焊打底，手弧焊焊接第二层及盖面层。
氩弧焊打底焊丝采用φ1.6ER-Ni-Cu-7(monel60),焊条采用φ3.2 E-Ni-Cu-7(monel90),其熔敷金属的化学成分如表2所示。
采用正接TIG焊，钨极直径3~5mm,喷嘴直径12~14mm,氩气纯度为99.99%。
焊接规范如表3所示。
表3 焊接规范参数焊前，焊条应严格烘干，烘干温度为300~400℃，保温1小时。
手工电弧焊时采用反接法。
TIG焊打底时，为保证根部质量，应特别注意焊接过程中对焊接速度的控制，还应注意焊枪和焊丝给进时机和给进速度的控制。
焊接时喷嘴应贴近坡口，并稍作横向摆动，以保证坡口两边的母材金属的充分熔合。
为保证焊接过程中电弧的稳定，应注意钨极的对中和端部的尖度。
施焊过程中应注意将熔合比控制在50%以下，焊道以窄为最佳。
手工电弧焊时，尽量以短弧操作，为保证母材金属的熔合，焊条应稍作横向摆动。
在仰焊部位应尽量减小熔池的体积，以保证良好的焊缝成形和焊接过程的顺利进行。
Monel400合金的收缩率很大，焊缝与热影响区极易出现裂纹，特别是打底焊缝。
为此，对焊接过程中的层间温度进行了控制。
当打底焊缝的温度降至100~150度时，焊接第二层焊缝；第二层焊缝的温度降至100度左右时，焊接盖面焊缝。
在有条件的情况下，盖面焊缝最好采取缓冷措施。
三、试验结果及分析焊后对焊接接头进行了宏观检验，X射线检验，机械性能试验，冷弯试验、晶间腐蚀性能试验，并利用电子显微镜对焊接接头的金相组织进行了分析。
哈氏合金(C276)管道的安装与焊接
哈氏合金（C276）管道的安装与焊接作者：郑明亮来源：《中国科技博览》2018年第35期[摘要]近年来，哈氏合金（C276）管道的安装与焊接问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述，分析了C276的耐蚀性能和化学成分，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就C276管焊接工艺以及防腐蚀措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]哈氏合金（C276）；管道；安装；焊接中图分类号：TG457.19 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0002-011前言作为一项实际要求较高的实践性工作，哈氏合金（C276）管道安装与焊接的特殊性不言而喻。
该项课题的研究，将会更好地提升对哈氏合金（C276）管道的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述某公司建设的三聚氰胺工程，工艺管道系统中，部分工艺管道采用了进口的哈氏（HASTELLOY）合金C276管道，总长为42m，管内物料为熔融尿素，规格为1/2″×2.77～3″×5.49，采用全氩弧焊，焊接材料ERNICRMO-4Υ2.0mm，在施工现场需要预制和焊接固定口，焊接条件苛刻。
3C276的耐蚀性能和化学成分3.1哈氏合金是一种新兴材料，具有良好的耐蚀性和耐高温性能，耐室温下所有浓度的盐酸与氢氟酸腐蚀。
3.2化学成分见表1。
从表中可看出HASTELLOY-C276属于Ni-Cr-Mo系的三元合金，因C能促使形成晶间腐蚀，而Si加速δ相的形成。
故合金成份中严格限制C、Si的含量，以提高材料的耐腐蚀性。
4C276的焊接性能与低碳钢、不锈钢的焊接相比，C276的焊接具有奥氏体不锈钢相类似的问题，即有较高的热裂纹敏感性，气孔生成机率较高，焊接区产生晶间腐蚀倾向等。
4.1热裂纹敏感性高焊丝及材料本身表面杂质在焊接过程中形成晶间液态膜残留在晶界区，由于收缩应力的作用而开裂，从而引发热裂纹。
特种材料钛双相不锈钢及哈氏合金焊接方案
特种材料钛双相不锈钢及哈氏合金焊接方案随着科技的不断进步和工业的发展，特种材料的应用日益广泛。
而钛双相不锈钢和哈氏合金作为特种材料的代表，具有出色的性能和广泛的用途。
在工程实践中，特种材料的焊接一直是一个重要且复杂的领域。
本文将介绍特种材料钛双相不锈钢及哈氏合金的特性，以及针对它们的理想焊接方案。
一、特种材料的特性1. 钛双相不锈钢钛双相不锈钢是一种具有双相结构的不锈钢材料。
它同时拥有奥氏体相和铁素体相的特点，具备良好的耐腐蚀性、强度和韧性。
由于其抗腐蚀性优异，钛双相不锈钢广泛应用于化工、海洋工程和生物医学领域。
2. 哈氏合金哈氏合金是一种高温合金，在高温、高压和强腐蚀环境下具有优异的性能。
它由镍和铬等元素合金化而成，因此具有极高的热稳定性和耐腐蚀性。
哈氏合金主要用于航空航天、能源和化工等领域。
二、特种材料焊接方案1. 钛双相不锈钢焊接方案钛双相不锈钢的焊接难度较高，容易产生裂纹和变质等问题。
因此，选择合适的焊接方法非常重要。
（1）TIG焊接：TIG焊接是一种常用的钛双相不锈钢焊接方法。
在TIG焊接过程中，使用纯钨电极和合适的惰性气体保护，确保焊接区域对空气和污染物的防护。
此外，需要控制好焊接电流和焊接速度，以避免过热和焊接残余应力的产生。
（2）氩弧焊接：氩弧焊接是另一种常用的选择。
该方法通过使用氩气作为保护气体，以减少氧、氮等杂质的污染，从而提高焊缝的质量。
在氩弧焊接时，注意控制电弧的长度、热输入和焊接速度，可以避免局部过热和形成裂纹。
2. 哈氏合金焊接方案哈氏合金的焊接与钛双相不锈钢相比更为复杂。
由于哈氏合金的高温稳定性，选择适合的焊接方法和工艺变得尤为重要。
（1）电弧焊接：电弧焊接是一种常见的哈氏合金焊接方法。
在选择焊接电极时，需要考虑材料的成分和熔点，以确保焊接质量。
此外，通过控制焊接电流、焊接速度和热输入，可以减少热影响区域，并降低烧结和裂纹的风险。
（2）惰性气体保护焊：惰性气体保护焊是另一种适用于哈氏合金焊接的方法。
哈氏合金_Hastelloy_C_276_管道的焊接技术
3.2 钨极
焊接时采用 Ø2.5mm 的铈钨极，把钨极头磨成锥形。通常使用的圆锥角为 30°~60 °，尖端磨平，直径约为 0.4mm。
3.3 焊丝
根据哈氏合金（C-276）的焊接特性，打底焊、填充、盖面均采用 TIG 焊接。选用 的焊丝型号为 ERNiCrMo-4（见表 3、表 4）。
表 3 ERNiCrMo-4 焊丝化学成分(质量分数) [1]
%
元素
C
Ni
Si
W
S
P
Mo
Gr
标准值
≤0.020 余量
≤0.08
3.0~4.5 ≤0.03 ≤0.04 15.0~17.0 14.5~16.5
实测值
0.007 59.25
0.04
3.26
0.002 0.001
16.54
15.21
表 4 ERNiCrMo-4 焊丝力学性能[4]
2.2 气孔
从合金相图及合金元素分配的特点上反映出，固、液两相之间温度间距小，流动性 偏低，在焊接快速冷却凝固结晶条件下，气体来不及逸出，残留在焊缝中便生成了气孔。
2.3 线能量控制
采用高线能量焊接镍基耐蚀合金可能产生不利影响。在热影响区（HAZ）产生一定 程序的退火和晶粒长大。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。这就可能引起热裂纹或降低耐蚀性。
由中国石化集团第五建设公司承建的兰州石化丙烯酸及脂(AA/AE)工程中有哈氏合 金 C-276 管线 157 米，管道介质为：丙烯酸丁脂、丙烯酸二聚物、丙烯酸三聚物[1]。管 子、管件、焊材均由国外进口，管线规格为 Ø34mm ~ Ø114mm，共计焊缝 218 道，焊后要 求 100%射线检测，Ⅱ级合格。为此，我们在管道焊接前，通过对该材料焊接性能分析， 制定出焊接工艺，并针对焊接过程中可能产生的问题采取了相应的工艺措施，顺利完成 了哈氏合金不锈钢管道的焊接任务，文中对此做以简单介绍。
哈氏合金B3工艺管道的焊接
３ １２ Ｈａ ｙｓ Ｉｔｒ ａｉａ 可 以提 供 的 直 焊 丝 规格 如 下 ： ． ． ｎ ｅ ｎｅｎ ｔ ｌ ｏ
２ ｉ－ ．Ｓ＊ ０ ０ Ｃ （ ： 小 ， ： Ｔ ＊ ０ １ ｉ－ ．１ ｂ 最 ｝ 最大 ） 。
３ ２母材和 焊接位置的选择 ．
（ ３ ３ ）Ｂ 合金对于任 何温度 和浓度 的盐 酸都有极 好 的抗腐
蚀性 ， 凡使用盐酸介质场合 ， ３合金管道及容器 均可适用 。同时 Ｂ 它对于硫 酸、 乙酸 、 蚁酸 、 磷酸及其它 不具有 氧化性 的介质也具
有 良好 的 抗 腐 蚀 性 ， 且 它 的 热 稳 定 性 非 常 良好 。Ｂ 而 ３合 金 对 点
配备 高 频 启 动 ， 了提 高 电弧 的 稳 定 性 ， 工 件 上 形 成 窄 而 深 的 为 在
腐蚀 、 应力腐蚀开裂 、 刀状腐 蚀和焊接 的热影响区的腐蚀等均有
很高的抵抗能力。
薄， 未做坡 口处理 ， 根部 间距为 ２ ｍ。 ａ ｒ３
石化 建 １６ ３ 油工设ｏ ．ｌ ０ ６
Ｅ＆Ｃ Ｔ ｃｎ ｌ ｙｌ ｅｈ ｏ ｇ 工程技术 ｏ 我们 采用的是手工钨极气 体保护弧焊 （Ｔ Ｇ ＡＷ） 焊机 电源 ，
和不锈钢难焊透 ， 由于 这 种 “ 穿 透 ” 特 性 ， 大 了熔 融 不 完 全 低 的 增 的可 能 性 。
管道 的安装施工 ， 其管道 内介质为沸腾状高浓度的盐酸。由于哈
氏合金 Ｂ３ 合金管道是一种新 材料 ， 在国 内没有成熟的焊 接工艺 和较为完整 的施工经验 。 我们查阅了大量资料 ， 做了焊接工艺评
制造哈氏合金管路系统时的焊接要求和背气保护
制造哈氏合金管路系统时的焊接要求和背气保护背景制造厂都需要为客户安装管路系统，而且安装管路一般不可能进入到管路里面进行焊接。
在这种情况下，就要使用开口管路焊接技术或者自耗嵌块的焊接技术。
由于哈氏合金的自耗嵌块一般不容易买到，所以一般使用GTAW的开口管路焊接技术来打底。
当使用这些单面焊接技术的时候，一定要使用惰性气体保护接口的根部在焊接中不被氧化（通常是焊接级氩气）。
这种在管子内部进行保护的技术就叫做背气保护。
如果没有很好的保护，根部就会产生像酥糖一样的氧化层。
图1就是这样一个打底焊接，母材是8”的Hastelloy® C-22®管材。
当根部焊接不合格时，管内壁的焊缝表面发黑、粗糙，而且根部的截面不规则。
当发生这种情况时，熔化的焊接金属没有“润湿”基体金属。
这种状况下继续焊接变的困难，而且几乎不可能通过拍片检验。
这种情况下通常可能发生的焊接缺陷有，渗透不足，熔深不足和根部焊接开裂。
经过实验表明，背气保护的焊接技术可以完成合格的哈氏合金开口焊接打底，比如焊接Hastelloy® C-22®的管材。
以下就是实验室的一些工作。
背气保护技术通常有两种方法来对管材的打底焊接区域进行背气保护。
一般建议对整个管路进行充气。
根据不同的管径和管长，充气时间列于表1。
另一种方法就是对焊接区域的管路进行局部充气，这种方法是比较好的。
一些出版的文章中有许多种制作密闭塞的方法，包括水溶性的塞子，膨胀塞，可折叠的圆盘塞和热熔性的塞子。
背气保护通过以下两个步骤来实现。
第一步，安装塞子然后对焊接区域的管道内进行充气。
第二步，继续充气同时进行焊接。
在本文进行的实验中只使用了水溶性的塞子。
为了保证保护气最平稳的进入焊接区域，同时充气时间最短，我们在一个充气塞子的底部加入了一个扩散设备。
焊接区域的保护气流速为18.88升每分钟（L/min）。
这种流速能使8”管子内的氧气含量在5分钟内降到5000ppm。
哈氏合金C276管道的焊接工艺
1 C 276 的耐腐蚀性能和化学成分
哈氏合金是一种新兴材料, 具有良好的耐腐蚀 性和耐高温性能, 耐室温下所有浓度的盐酸与氢氟 酸腐蚀, 其化学成分见表 1。
表 1 C 276 的化学成分 (% )
Ni 57 C 0 .02 Mn 0.75 Fe 5.5 S 0.02 Si 0.02 Cr 15.5 Mo 16 Co 1 .5 W 4
定 , 收弧时注意填满弧坑 , 防止产生弧坑裂纹, 焊接 部位设置 挡风板挡风, 焊缝宽 度差在 1～ 2 mm 为 宜 , 余高要求为 0～ 1.6 mm , 焊缝表面不得有裂纹、 未焊透咬边、 表面气孔、 夹渣等缺陷, 对接焊缝进行 100% 射线探伤, 角焊缝进行 100% 渗透。 现场施焊的焊接经射线探伤检查 , 一次合格率 为 100%, 焊缝表面质量检查 100% 达到合格要求。
25
屈服强度 Ρb (MPa )
390
延伸率 Δ( % )
3. 4 C 276 焊接工艺参数见表 4
表 4 焊接工艺参数
层 次
1
焊接 方法
G TAW
焊材
ERNiCrMo 24Υ 2.0 mm
极性
电流
(A )
电压
(V )
焊接内 Ar 流量L � min
8 ～ 12
管内A r 气 流量 L � min
5～ 12
第 18 卷 第 10 期 2002 年 10 月
甘肃科技 Gansu Science and Technology
Vol. 18 No .10 Oct.2002
哈 氏 合 金 C 276 管 道 的 焊 接 工 艺
王建军
( 中国石化集团第五建设公司, 甘肃 兰州 730060 )
浅析哈氏合金B-3的焊接技术
浅析哈氏合金B-3的焊接技术摘要：本文介绍了哈氏合金B-3的焊接要求和焊接参数，结合国外的英文资料及制作经验，成功完成了哈氏合金B-3的容器制作，并取得了一些经验。
现将相关经验做些简单介绍，以便同类技术参考借鉴。
关键词：焊接；哈氏合金；焊接材料；焊接工艺Abstract: this paper introduces the ha’s alloy B-3 welding requirements and welding parameters, combined with the overseas English material and production experience, successfully completed the ha’s alloy B-3 container production, and gained some experience. Now the related experience do some simple introduction, so that similar technology for reference.Keywords: welding; H a’s alloy; Welding materials; Welding process前言随着石油、化工的发展，耐高温、高压、高浓度腐蚀物的容器需求量越来越大。
笔者在德国瓦克工作期间，在项目中接触了数台耐高温耐腐蚀性容器的制造，其板材均为哈氏合金B-3，该材料是制造厂首次使用，缺少经验，国内能借鉴的经验和资料也不多。
在制作过程中，结合国外的英文资料及制作经验，经过大家的共同努力，成功完成了哈氏合金B-3的容器制作，并取得了一些经验。
母材介绍B-3 是一种镍基合金，对各种浓度各种温度下的盐酸腐蚀有极好的抵抗能力。
它在其他诸如硫酸，醋酸，甲酸，磷酸等非氧化性介质中也表现很好。
B-3合金相对B-2在化学成分上作了一定改进，和哈氏合金B-2相比，哈氏合金B-3有更高的热稳定性、可加工性和应力腐蚀抗裂性。
浅谈锆材、哈氏合金管道安装及焊接
浅谈锆材、哈氏合金管道安装及焊接【摘要】为了保证锆材、哈氏合金这种昂贵的进口材料的管道施工质量，在锆材、哈氏合金管道焊接、安装工作中要严格按照工序施工，尤其是锆材焊接时对空气的温度、湿度及清洁度都有严格的要求，只有严格按照工序施工焊接，才能保证焊口的质量。
【关键词】锆材哈氏合金管道安装焊接1 简介2006年2月本人负责大庆油田化工集团一期工程20万吨/年醋酸工程项目中的特材工艺管道安装施工。
本工程的特材管道材质分为锆材（Zr702）和哈氏合金的（B-3）、（C-276）两类。
特材管道共有1085米，其中锆材管道有632米，哈氏合金（B-3）管道有137米，哈氏合金（C-276）管道有316米。
总焊口为2111道，总达因为7777个，其中锆材管道焊口为1293道，达因为4664个，哈氏合金（B-3）管道焊口为183道，达因为956个，哈氏合金（C-276）管道焊口为635道，达因为2157个。
锆材的特性是：锆是一种耐蚀金属材料，对氧、氮和氢具有活性，很容易与氧起反应并形成稳定的氧化物，而且在高温下对氮、氧、氢具有高的可溶性，少量溶解的氧、氮和氢可提高锆的硬度并降低锆的延性。
锆在高温下还会与碳和碳化物起反应，过多的碳还会引起脆性。
由于锆对氧、氮和氢具活性，施焊时必须使用高纯度的惰性气体保护或在良好的真空室里进行焊接。
另外，为了避免使用金属变脆或引起气孔的碳化物和氧化物的溶解，锆表面不得有油、油脂和污物。
哈氏合金又分哈氏B系列、哈氏C系列、哈氏G系列、哈氏H-9M系列及哈氏N系列等，我们施工的管道有哈氏HB3和哈氏C276两种。
哈氏HB3是一镍基可锻合金，在任何温度下对所有浓度的盐酸都有极好的抗腐蚀能力，也具有耐硫酸、氢氟酸、醋酸及磷酸的能力。
这一合金对应力腐蚀裂纹、刀口腐蚀及热影响区的侵袭都具有很强的阴抗能力。
能阻止晶界碳化物在焊接热影响区形成。
因此适用于工作在特殊化学工艺状态下的焊接构件和管道。
哈氏C276具有抗菌素点蚀、应力腐蚀裂纹和耐酸的能力。
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1.1哈氏合金焊接的主要特点：
（1）概况：
由我公司承建的新疆乌石化7．5吨／年PTA装置中，曾施焊过哈氏合金（其材质为Hastel1oy、c一276、规格φ152×7.1mm(英国进口）管线的焊接，我们采用焊接方法：钨极氩弧焊（TIG焊）十手工电弧焊，管内充氩保护，我们先后培训多名焊工，经外国专家考核后，取得上岗的资格，为了确保该管线焊接接头达至标准的要求，我们公司又做焊接工艺评定（编号95一32），按JB4708-92标准，评定为合格。
（2）特点：
根据我们的施工经验，哈氏合金焊接具有以下特点：
A.因为合金中，0、S、P等杂质能与Ni形成低熔点共晶，富集于晶界，在焊接应力作用下，容易产生热裂纹，特别是显微裂纹。
B.哈氏合金焊接时容易产生H
2、O
2
、N
2
、CO及蒸汽气孔。
H
2
、O
2
、CO在液态镍中
（哈氏合金为镍基材料），熔解度相当大，而在固态镍中熔解度大大降低，且由于镍的流动性差，在焊缝金属凝固前，气体来不及逸出而形成气孔。
C.哈氏合金导热性差，容易发生过热，引起晶粒，大大降低接头性能。
D不合理的接头设计，错边及装配不良，都会引起较大焊接应力，导致裂纹的产生。
1.2焊接施工措施
如果该管线交付我公司施工，我们将采取以下措施，来保证该管线的焊接质量。
（1）焊接材料
A.母材的化学成份：
B.我公司做焊接工艺评定HastelleyC276，规格ф251×7.1焊接材料，ERC-276/EC276，焊接方法：TIG+SMAW（手工电弧焊）；在一般情况下，引进的国外材料（原材料焊接材料）及施工工程标准，都是以中国国家标准为主，若国家标准满足不了要求，则参考ASME标准，因为该标准是国际上最完整、最科学的标准。
按照ASME标准第IV卷焊接标定，材料组别划分，HastelloyC4、HasteI1oyC276为同类同组，组别号P-No44、技术标准：SB-619采用ERC-276/EC-276焊接HastelloyC4以焊接工艺评定标准来说，是没有问题，况且ERC-276/EC-276含有W，能够增强熔敷金属的抗裂性。
（2）人工培训
A.人员素质，我们将选择曾经施工过该种材质的焊工，进行恢复性的培训。
B.训练思路，针对哈氏合金的特点，要求他们掌握哈氏合金特点，并与他们共同分析，焊接哈氏合金操作要领及回忆焊接施工时遇到问题。
C.采用科学方法培训
要求焊工进行45°管对接焊口焊接、主要因为现场管道焊接位置是全方位，培训焊工即要达到目的、又要降低成本，根据ASME第IV卷焊接标定之一焊接技能评定，采用45度管对接评定合格的焊工，在同样材质、焊接方法条件下，可
以取得焊接所有位置的资格。
(3)焊接工艺措施
A.焊前准备
1.根据本装置哈氏合金的规格为“1～6”，规定“2”以下采用TIG焊，“2”以上采用TIG（钨极氩弧焊）+SMAW（手工电弧焊）。
2.焊接环境的要求
a.环境温度不低于5℃。
b.手弧焊时，风速应小于8m/s；氩弧焊风速小于2m/s。
c.相对湿度90％。
d.无雨、雪天气。
当环境条件不符合以上规定时，应采取有效保护措施后施焊，(如搭棚等)
3.焊材料的一般规定
a.焊条（丝）保管、烘烤、发放和回收，应设专人负责，并有详细记录，每
次焊工领用必须用专责技术人员签字的申请单及上一次焊接剩余的焊条头，焊丝头，保管员才发放烬条（丝），领用焊接材料的焊工必须持有的该材质的资格证。
b.焊条(丝)必须放置在专门地点，并单独进行该种类焊条烘烤，焊条使用前
按焊条生产厂说明书进行烘烤。
c.烘好的焊条领出后应放置在保温筒中，如超过4小时不用，应重新烘烤，
但重烘次数不得超过两次。
d.焊丝使用前应进行清理。
e.焊接用的保护气体（氩气）纯度应不低于99.96％。
4.坡口型式尺寸，对于管对接V型坡口，坡口角度a=75±5，间隙2.5±0.5，钝边1mm左右（镍流动性差，熔深浅特点）。
5.施焊前将坡口及周围表面的氧化皮、氧化膜、油脂、油污、涂层及颜料消除干净，常用方法：机械打磨+丙酮擦洗、其中手工工具刨锤、钢丝刷应用不锈钢制成，打磨焊缝宜用胶质尼龙砂轮片，坡口两侧各100mm范围内应涂上白垩粉，或其它防粘污剂，以防焊接飞溅沾污焊接表面。
6.组对
a.定位：管子组对定位焊的焊接工艺应与正式焊接工艺相同，若用氩弧焊进
行定位焊，则焊缝背面应进行充氩保护，定位焊点均匀分布，一般不少于2～3点，长度为10～15mm，高度2～4mm，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间。
b.卡具要求：卡具组对和使用组对卡具，但不宜采用焊按在管子上组对卡具，
卡具与管子接触部分应与管材成份相近，（或采用奥氏体不锈钢即可），卡具的拆除应用砂轮，不得用敲打，掰扭的方法，卡具拆除后应修磨焊痕，并做渗透检验。
B.焊接
1.焊接工艺
注：焊接材料按设计选择，若无规定可参考上述列表
2.背面充氩，凡是底层用TIG焊接时，一律采用通氩保护，氩气流量为6～10L/M。
3.焊接技术措施
a.应采用小线能量焊接，尽量保持电弧电压的稳定,并采用短电弧、不摆动
或小摆动的操作方法。
b.多层焊时，应符合以下规定：
Ⅰ.底层焊道完成后,应用放大镜检查,检查焊道表面,然后用渗透方法进行检验。
Ⅱ.层间温度应控制在60℃以下,可以采用水冷却方法控制层间温度,(a、b 两措施，主要针对防止焊接过热采取的措施)。
Ⅲ.每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷。
C.弧坑处理：在焊接中应确保引弧与收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，
以防弧坑裂纹，每一段焊缝接头应回一小段，然后沿焊接方向前进，并用砂轮磨去弧坑，缺陷且将弧坑修磨平整。
d.焊接完毕后，必须及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物和防飞溅涂料清
理干净。
(4).焊接检查
A.外观检查：焊接完毕后,首先应对焊缝进行外观检查,检查标准符合相关标准即可。
B.无损探伤：
探伤数量和质量标准应按照设计规定执行,若设计无规定时,应执行下列规定。
a.对接焊缝表面进行100%渗透检验；
b.角焊缝的表面进行100%渗透检验；
c.对接焊缝应100%射线探伤，II级合格。
以上执行标准为JB4730-94。
(5).焊缝返修
A.返修程序：
B.缺陷消除应采用砂轮打磨或其它机械切削方法，并修整成适合补焊的形状，经渗透检验确认缺陷已消除方可补焊。
C.返修宜用钨极氩弧焊（线能量小，减少过热），并应采用原焊接工艺进行焊接。
D.返修部位应按原探伤方法进行检验，其质量要求与原焊缝相同。
E.同一部位返修次数不超过二次，超次返修应制订严格措施，由项目技术总负责人批准。