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。

五：清理要求

铜镍合金的清理要求是非常高的，主体包括母材和焊材的焊前清理，焊间的层间清理。

母材清理：焊前必须用不锈钢刷或抛光片打磨坡口及焊缝周围30mm 范围出金属光泽，之后用丙酮擦洗，

焊材清理：焊前用≥60#砂纸擦磨；焊接过程中，焊材必须处在保护气中，如不小心超出保护气范围，则应该停止焊接，剪掉焊丝端头被污染的部分，在重新打磨焊缝后重新焊接。

层间清理：焊接一层完成后，层间被氧化的部分必须打磨抛光出金属光泽（同母材清理要求一致）后，再用丙酮擦洗。控制层间温度后方可焊接下一层。

技术部

2012.11.10