镍基和铁镍耐蚀合金综述课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 .焊缝清理 (1)焊缝清理坡口、钝边及焊道两侧30mm 范围。 (2)焊缝处氧化膜用锉刀、砂轮清理。 (3)焊缝处污物、油脂、漆应用丙酮、碱液 或专用合成剂清理。
镍基高温合金的热处理
一般来说分两种
一种是加工过程中为软化合金而进行的 退火处理
另一种是为获得一定性能而进行的固溶、 时效处理。
焊接注意事项
致谢
本论文在编写过程中，参考了各类文献 和网络资源，同时还有各位老师和同学的 帮助，在此表示深深的谢意。 由于作者水平有限，论文中的疏漏及错 误之处在所难免，希望老师在审阅时，发 现了能批评指正。
谢谢观赏
WPS Office
Make Presentation much more fun
@WPS官方微博 @kingsoftwps
镍基、铁镍基耐蚀合金常用于高温、高 压、介质有热腐蚀作用等十分苛刻的工作 条件下,对材料使用性能要求很高。其焊接 过程中的主要问题是焊缝结晶裂纹、过热 区晶粒粗大及焊接接头的等强性。实践表 明,通过选用合适的焊接材料,制定合理的焊 接工艺方案和工艺评定试验,并结合切实可 行的工艺控制要点,能够满足产品的设计要 求和实际的使用需要。
目 录
• • • • • • • 概念 发展 特性 典型镍基和耐蚀合金 焊接特性及热处理特性 焊接时候易出现的问题及对策 参考文献
镍基和铁镍耐蚀合金定义
镍基合金包括耐蚀合金和高温合金， 一种是在一般常温腐蚀介质工作，称为耐 蚀合金。而另一种是在高温600℃以上工作， 抵御高温氧化腐蚀等，成为高温合金；以 镍为基体,含镍大于50％，具有一定的高温 强度等综合性能并且能够耐氧wk.baidu.com或水容易 介质腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。与之 对应的,将含镍大于30％,且含镍加铁大于50 ％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合 金。
镍基和铁镍耐蚀合金的焊接特点
一.易产生焊接热裂纹
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。 如果在单相奥氏体焊缝中加人固溶强化 的钼、钨、锰、铬、铌等元素，就可有效 地抑制镍基合金焊缝多边化结晶的发展， 从而显著提高抗热裂纹能力。
镍基和铁镍耐蚀合金焊条
• W107Ni低温钢焊条：W107Ni是低氢钠型 药皮含Ni的低温钢焊条，直流反接，可全位 置焊接，焊缝金属具有良好的回火稳定性。 • Ni102镍及镍合金焊条：钛钙型药皮的纯镍 焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐 蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 • HT-105镍及镍合金焊丝：低氢型镍铬铁合 金焊丝，除具有优良的抗裂性和抗晶界腐 蚀性能外，还具有优异的耐应力腐蚀性能.
二.液态金属流动性差，焊缝熔深浅
这是镍基合金的固有特性。靠加大焊 接电流不是解决此问题的办法，因为电流 增加会引起裂纹和气孔，降低接头的耐蚀 性能，所以为了获得良好的焊缝成形，应 采用小摆动工艺，另外要加大坡口角度， 减小坡口钝边。
镍基和铁镍耐蚀合金热处理特点
众所周知，材料的性能取决于材料的组 织组成，组织结构对镍基耐蚀合金的耐蚀 性能有显著的影响。尤其当材料在炼制及 热处理过程中，当合金成分控制不合理或 热处理过程中存在温度以及冷却速度控制 不当，在奥氏体晶内或者晶界就会产生大 量碳化物等析出相。
• 焊接时在保证焊透和熔合良好的前提下， 在工艺参数范围内尽量采用小的焊接线能 量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。 • 焊件表面严禁电弧擦伤，并严禁在焊件表 面引弧、收弧。 • 各层各道的焊接接头要错开。 • 焊接完毕必须及时将焊缝表面的熔渣及周 围的飞溅物，防飞溅材料清理干净。
焊接工艺及控制要点
固溶处理
固溶处理即将合金加热到一定温度(固 溶温度)进行保温，使第二相溶入基体，为 下一步时效处理做好准备，并获得一定晶 粒度的对合金基体的处理。
时效处理
时效处理就是将经过固溶处理的合金重 新加热到一定的温度，保温一定时间使强 化相均匀的析出，使合金处于最大的强化 状态的热处理。
镍基合金的焊接工艺
发展概况
• 海洋
• 环保领域 • 能源领域
• 石油化工领域
• 食品领域
镍及其特性
镍具有良好的机械强度和延展性，难熔、 在空气中不氧化的特性。常温下在潮湿空 气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体 金属继续氧化。
钢中加入镍，可以提高机械强度
杜拉镍
• 一种变形镍合金，可以通过热处理强化。 具有很高的强度和良好的耐蚀性，易压力 加工
• Ni68Cu28Fe合金具有极高的耐腐蚀性
镍钼耐蚀合金
Ni-Mo合金 主要在还原性介质腐蚀的 条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种 合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会 显著下降。
镍铬钼耐蚀合金
• 由于合金以镍为基，且含Cr,Mo(W)量高， 故此合金既耐氧化性酸，又耐还原性酸， 还耐氧化-还原复合酸介质。 • 此类合金还具有良好的室温和高温机械性 能。 • 由于镍铬钼合金中，铬，钼含量均较高， 故它们均具有良好的耐孔蚀和耐缝隙腐蚀 性能。 • 同时镍铬钼合金，由于含镍量高，所以耐 应力腐蚀能力也很强。
• 杜拉镍301性能及用途良好,在980°C 以下 具有良好的耐腐蚀和抗氧性能,同时还具有 较高的强度,在低温环境中有优异的机械性 能。
镍铜耐蚀合金 Ni68Cu28Fe/Monel400
• Monel400合金是一种用量最大、用途最广 泛、综合性能最佳的耐腐蚀镍铜合金 • 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。
镍铬耐蚀合金
铬合金具有高强度和抗腐蚀性，与铁 和镍组成的合金俗称不锈钢。 常用于切 削工具
铁镍基耐蚀合金
• 由于镍元素较为稀缺且价格较贵，为了节 约镍，还发展了以镍和铁为基的铁-镍基耐 蚀合金。一般规定，不锈钢中的最高含镍 量为30%，镍基耐蚀合金的含镍量>=50%， 而铁-镍基耐蚀合金的含镍量则处于它们之 间
£ ¡ Ð » Ð » £ ¬ ¼ û Ò â ¹ ó ¦ ± Ì á ¶ à ë Ç
镍基高温合金的热处理
一般来说分两种
一种是加工过程中为软化合金而进行的 退火处理
另一种是为获得一定性能而进行的固溶、 时效处理。
焊接注意事项
致谢
本论文在编写过程中，参考了各类文献 和网络资源，同时还有各位老师和同学的 帮助，在此表示深深的谢意。 由于作者水平有限，论文中的疏漏及错 误之处在所难免，希望老师在审阅时，发 现了能批评指正。
谢谢观赏
WPS Office
Make Presentation much more fun
@WPS官方微博 @kingsoftwps
镍基、铁镍基耐蚀合金常用于高温、高 压、介质有热腐蚀作用等十分苛刻的工作 条件下,对材料使用性能要求很高。其焊接 过程中的主要问题是焊缝结晶裂纹、过热 区晶粒粗大及焊接接头的等强性。实践表 明,通过选用合适的焊接材料,制定合理的焊 接工艺方案和工艺评定试验,并结合切实可 行的工艺控制要点,能够满足产品的设计要 求和实际的使用需要。
目 录
• • • • • • • 概念 发展 特性 典型镍基和耐蚀合金 焊接特性及热处理特性 焊接时候易出现的问题及对策 参考文献
镍基和铁镍耐蚀合金定义
镍基合金包括耐蚀合金和高温合金， 一种是在一般常温腐蚀介质工作，称为耐 蚀合金。而另一种是在高温600℃以上工作， 抵御高温氧化腐蚀等，成为高温合金；以 镍为基体,含镍大于50％，具有一定的高温 强度等综合性能并且能够耐氧wk.baidu.com或水容易 介质腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。与之 对应的,将含镍大于30％,且含镍加铁大于50 ％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合 金。
镍基和铁镍耐蚀合金的焊接特点
一.易产生焊接热裂纹
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。 如果在单相奥氏体焊缝中加人固溶强化 的钼、钨、锰、铬、铌等元素，就可有效 地抑制镍基合金焊缝多边化结晶的发展， 从而显著提高抗热裂纹能力。
镍基和铁镍耐蚀合金焊条
• W107Ni低温钢焊条：W107Ni是低氢钠型 药皮含Ni的低温钢焊条，直流反接，可全位 置焊接，焊缝金属具有良好的回火稳定性。 • Ni102镍及镍合金焊条：钛钙型药皮的纯镍 焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐 蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 • HT-105镍及镍合金焊丝：低氢型镍铬铁合 金焊丝，除具有优良的抗裂性和抗晶界腐 蚀性能外，还具有优异的耐应力腐蚀性能.
二.液态金属流动性差，焊缝熔深浅
这是镍基合金的固有特性。靠加大焊 接电流不是解决此问题的办法，因为电流 增加会引起裂纹和气孔，降低接头的耐蚀 性能，所以为了获得良好的焊缝成形，应 采用小摆动工艺，另外要加大坡口角度， 减小坡口钝边。
镍基和铁镍耐蚀合金热处理特点
众所周知，材料的性能取决于材料的组 织组成，组织结构对镍基耐蚀合金的耐蚀 性能有显著的影响。尤其当材料在炼制及 热处理过程中，当合金成分控制不合理或 热处理过程中存在温度以及冷却速度控制 不当，在奥氏体晶内或者晶界就会产生大 量碳化物等析出相。
• 焊接时在保证焊透和熔合良好的前提下， 在工艺参数范围内尽量采用小的焊接线能 量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。 • 焊件表面严禁电弧擦伤，并严禁在焊件表 面引弧、收弧。 • 各层各道的焊接接头要错开。 • 焊接完毕必须及时将焊缝表面的熔渣及周 围的飞溅物，防飞溅材料清理干净。
焊接工艺及控制要点
固溶处理
固溶处理即将合金加热到一定温度(固 溶温度)进行保温，使第二相溶入基体，为 下一步时效处理做好准备，并获得一定晶 粒度的对合金基体的处理。
时效处理
时效处理就是将经过固溶处理的合金重 新加热到一定的温度，保温一定时间使强 化相均匀的析出，使合金处于最大的强化 状态的热处理。
镍基合金的焊接工艺
发展概况
• 海洋
• 环保领域 • 能源领域
• 石油化工领域
• 食品领域
镍及其特性
镍具有良好的机械强度和延展性，难熔、 在空气中不氧化的特性。常温下在潮湿空 气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体 金属继续氧化。
钢中加入镍，可以提高机械强度
杜拉镍
• 一种变形镍合金，可以通过热处理强化。 具有很高的强度和良好的耐蚀性，易压力 加工
• Ni68Cu28Fe合金具有极高的耐腐蚀性
镍钼耐蚀合金
Ni-Mo合金 主要在还原性介质腐蚀的 条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种 合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会 显著下降。
镍铬钼耐蚀合金
• 由于合金以镍为基，且含Cr,Mo(W)量高， 故此合金既耐氧化性酸，又耐还原性酸， 还耐氧化-还原复合酸介质。 • 此类合金还具有良好的室温和高温机械性 能。 • 由于镍铬钼合金中，铬，钼含量均较高， 故它们均具有良好的耐孔蚀和耐缝隙腐蚀 性能。 • 同时镍铬钼合金，由于含镍量高，所以耐 应力腐蚀能力也很强。
• 杜拉镍301性能及用途良好,在980°C 以下 具有良好的耐腐蚀和抗氧性能,同时还具有 较高的强度,在低温环境中有优异的机械性 能。
镍铜耐蚀合金 Ni68Cu28Fe/Monel400
• Monel400合金是一种用量最大、用途最广 泛、综合性能最佳的耐腐蚀镍铜合金 • 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。
镍铬耐蚀合金
铬合金具有高强度和抗腐蚀性，与铁 和镍组成的合金俗称不锈钢。 常用于切 削工具
铁镍基耐蚀合金
• 由于镍元素较为稀缺且价格较贵，为了节 约镍，还发展了以镍和铁为基的铁-镍基耐 蚀合金。一般规定，不锈钢中的最高含镍 量为30%，镍基耐蚀合金的含镍量>=50%， 而铁-镍基耐蚀合金的含镍量则处于它们之 间
£ ¡ Ð » Ð » £ ¬ ¼ û Ò â ¹ ó ¦ ± Ì á ¶ à ë Ç