镍基耐蚀合金焊接工艺

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突然 破坏 , 因此是完 全不 允许 存 在 的。
护不 了熔池或操作不当 ,以及环境风量过大等都可能
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2 防止措施 )
a . 在焊接时采用小 电流快速焊 , 填 产生气孔 。
满弧坑 ,对厚度大于 6 m的焊件进行多层多道焊 , m 环
2 )防止措施
a 镍基合金工作 区远离碳钢工作 .
境温度保持在 5 以上 ,对焊缝两侧的污物清洗干净 , 区,  ̄ C 减少焊材水份的含量 , 选择正确的焊接规范 , 能使 必须防止 S P 、 等有害元素的混入 ,特别对含有硫或铅 药皮在焊接过程中起到应有的作用。 的一些污物应彻底清除 。 b正确地使用焊炬和保 护气体 的流量 , . 选择合适 b . 提高锰含量能扩大一些有害元素 ( P等 ) 如 的溶 的喷嘴 、 完好的输气带 、 合格的保护气体 的纯度、 焊咀 解度极限,因而提高焊接材料的锰含量和焊接材料的 与焊件的距离要合适, 用挡风布 围住施工现场 , 使整个 纯度 ,减少或抑制焊条药皮与焊剂中有害元素的过度 焊接过程不受外界影响, 焊前清洗 、 清除坡 口及其近区
透和焊缝 的致密性。 为了避免背部 凹肉, 在母材和焊丝 焊条 以将熔化金属送到坡 口中合适 的位置 ,同时注意 熔滴成型的瞬间电弧前行 , 照此法施焊下去。 如果熔滴 保持一定的角度。 从垂直点仰焊时, 焊条角度前倾 7— 5 和母材完全熔合后 , 焊具前行不及时 , 焊件背部就会产 8 。压低电弧 , 5, 将焊条摆动到位 , 使熔滴顺利到达所焊 位置 , 否则熔滴不到位 , 成形差 , 易产生缺陷。 从垂直点 焊到下 4 。 , 5时 焊条 的角度变为后倾 7 — 0 , 0 8。一直到上 () 5 当施焊到定位焊处时, 用磨光机将定位焊缝磨 掉 。正 常焊 接过 程 中采用 预 热式 接 头方 式 , 口的上 、 4 。 管 5时焊条角度变为垂直 。 焊接接头时注意使用反向引 以利于焊接接头处焊缝平滑 , 抑制气孔的产生。 并 下位置的始焊端和终结端均采用削薄式接头方式。由 弧 ,
是 引 发 镍 基 合 金 单 相 组 织 凝 固 裂纹 的 最 主 要 冶 金 因 金元素的含量, 液态金属 中可能会溶解更多的氧 , 而氧
素。内部成分不均匀或清洗不干净 , c SP N 等元 在高温时与镍易氧化形 成 NO,i 有 、、 、 i i NO能与液体金属 中 素在熔池 中形成低熔点共晶 ,结晶过程中杂质偏析现 的氢 、 碳发生反应形 成 Ho和 C 在熔 池凝 固时 , 2 O, 如 象 比较严重 , 使用焊接规范不 当、 大的热输入 , 都会引 来不及逸出, 残留在焊缝 中就形成了气孔。 焊接过程中 起裂纹。 裂纹导致结构强度降低 , 甚至引起整个结构的 药皮过烧脱落起不到保护作用 ;焊炬过高保护气体保
均是 有益 的 。
的杂质污物等都可 以防止焊接气孔的产生。
收稿 日期 :0 80 — 8 20 - 2 1 作者简介 : 于世行 ; 性别 : 出生 :9 4年 ; 男; 16 职称 : 焊接 高级技师 ; 职务 : 中国石 油天然气集 团公司技 能专家。 现在 中国石油宁
夏石化公 司安检公 司工作。
l m 问隙保持在 2 — m m , . 3 m之间, 5 将坡 口5 m 0 m范围内
的污物清 理干净 。
( )清洁是成功焊接镍基合金的重要条件之一, 2 铅 、 、 和某些 低熔 点元 素能增 加镍 及其合 金 的焊 接 硫 磷 2 防止措施 严 格执行操 作规范 , ) 在现 场施工 时不 裂纹倾向。 焊前必须清理坡 口两侧 5m 0 m范围内的油、 得随意变动 ; 使用电源应相对稳定; 提高焊工操作技术。 氧化膜、 污物等 , 并见金属光泽, 采用 四氯化碳清洗。 焊 1 焊接成 形不 良的原 因与 防止措施 . 5 前预热到 6 c, 0 =以免湿气冷凝导致焊缝气孔 。 【 如是铸造 焊缝 成形不 良表现 在焊 缝宽 窄不 一 ,成形 粗糙且 镍基合金 的焊接, 需加热 10 10C 0 —5  ̄以减少焊缝的裂纹 不 光滑 , 头 经常 出现焊 缝 中心 突起 , 接 高低 不 平 , 凹陷 倾 向, 焊后 还需 消除应力 。 等 。产 生 这些缺 陷的原 因是 : 场 限制 了焊 接位 置 ; 现 焊 工操作不熟练; 焊接工艺参数使用不当; 焊条或焊炬角
弧施焊, 并做小 的摆动 , 填满弧坑 。 () 4 要特别 注意避免裂纹、 L 气孑 的发生 , 防止出现
行, 使熔池前移 , 反复运作 , 形成连弧。
() 3 由于镍基合金焊接熔池流动性较差, 为防止产
内部不规则的熔透。 选用合适 的焊接速度 , 保证均匀焊 生未熔合 、 L 夹渣 等缺 陷, 气孑 、 在焊接过程 中适 当摆动
镍基耐蚀合金焊接工艺
于世行 , 郝丁华
( 中国石油宁夏石化公 司, 宁夏银川 70 2 ) 5 0 6

要: 分析 了镍 基耐蚀合金 的焊接性 , 对镍及镍基耐蚀合金 焊接 时容 易产生的各种焊接缺 陷进行 了详细分析 , 出了相应的防止 提
措施。主要针对镍及镍基耐蚀合金的焊接工 艺进 行 了系统的分析和 阐述。
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8 8 13 夹渣 的形成 与防止 措施 -
石 油化工应 用
20 0 8年
第2 7卷
2 镍基耐蚀合金焊接材料选择
() 1焊接材料 的选择原则 正确地选择与母材相
1形成原 因 镍基合金的密度大 , ) 熔融金属 中含 镍量较高, 流动性差 , 渗透力小 , 在焊接时较为明显。 焊 条在熔焊时受电阻热 的作用, 连续施焊时后半截焊条 匹配的焊接材料,焊材中的含碳量不应超过母材的含 同时要有 比母材更高的铬镍 比。 药皮处于红热或半熔化状态 ,使其失去电弧吹力和保 碳量 , 护作用 , 熔合不均匀 , 熔融金属直接堆到焊缝中造成夹 肉过深 , 焊接速度过快等都会造成夹渣。
小, 间隙过小, 坡口角度过小, 焊炬使用不正确, 内部保护
气体纯度不够等会造成未焊透和未熔合等焊接缺陷。
相应措施是 采用正确 的焊接规 范 , 的间 隙和坡 合适
口角度, 正确使用焊炬, 内部氩气的纯度应为 9 . %。 99 9
1 焊接 区晶 问腐 蚀和 应力腐 蚀 的倾 向 . 7
使 用合 理 的焊接 规 范 , 焊 接过 程 潮 的容 器 中干 燥贮 存 。焊 条烘 干 可在 2 0C l , 在 5  ̄x h 恒温
中使用“ 断弧焊法” 多层 多道焊时 , , 层间焊渣清理干 10C 2 的条件下烘干使用。 0  ̄x h
净 , 免层 问咬肉现象 , 避 把熔 融 金属送 到坡 口中合适 的 位 置等措 施 , 以防止 夹渣 的形成 。 可
11 焊接 热裂纹 的产 生 与 防止措 施 .
1 )产生原因 镍基合金的固液相温度间距小 , 流
1产生原 因 在焊接过程 中镍基合金具有较高的 动性偏低 , ) 在焊接快速冷却 的凝 固条件下 , 极易产生焊
焊接热裂纹敏感性 , 在弧坑易产生大的裂纹 , 晶间腋膜 缝气孔。 影响焊缝 中形成气孔的因素是氧 、 镍及其它合
消除高温敏化区又能保证焊接区不产生晶间腐蚀 。 强制装配和 内部不均匀 的熔透都会 造成应力腐
() 2手工钨极氩弧焊采用直流正接, 焊前做好背面充
用胶纸或胶布封住坡口, 密封的胶布开 口 不宜 蚀, 在装配时要 自然接 口, 避免应力过多存在 。用熟练 氩气保护 , 否则易造成内部氧化。选用合适的氩气流量, 如管 的焊接技术使焊接接头均匀的有规则的熔透 ,使整个 过长 ,
关 键 词 : 基 耐蚀 合 金 ; 接 性 ; 陷 ; 止措 施 ; 接 工 艺 镍 焊 缺 防 焊
中国分 类号: G4 T . 4
文献标识 码 : B
文章编号 :6 3 5 8 (O 8 O — o 7 o 1 7— 2 52 O )3 0 8- 3
1 镍基 耐蚀合金 焊接性 分析
2 )防止措施 () 2焊接材 料 手工钨极 氩弧焊选用焊丝 E NC- R ir
,2 m 手工电弧焊选用焊条 E ire3 . m q4 NCF一 , 2 。 3 m 渣。在多层多道焊时, 层间渣清理不干净 , 内部层问咬 3b . m; 焊丝要干净、 无油污 、 锈蚀。焊条使用前要封在防
1 咬边 的原 因与防止 措施 . 4
3 坡 口制备及 焊前清理
( )采用 V形 坡 口,坡 口角度 3— 0 ,钝 边为 1 54。
1原 因 )
咬边是 由于选择焊接规范不正确造 成的 ,
如: 电流过 高 、 速 过快 熔 融 金 属来 不 及 与母 材 熔 合 、 焊 焊 工技术 低操作 不 当 、焊条 或焊 炬倾 斜角 度过 大等 都 能 产生 咬边现象 。
度不正 确 等因素 。
4 焊接顺序及焊接 工艺参数
相应措施是先调整好焊接工艺参数 , 并对焊工做适 开坡 口一 打磨一 清理一 手工钨极氩弧焊组对点 固一 应性 的模拟 练习 , 掌握其 操作要领 , 制钢水密 度大 , 控 流 手工 钨极氩 弧焊 打底一 手工 电弧焊 盖面 。
动性差 的能力 。不 同的焊 接位置用 不同 的焊接方法 。 1 未焊透与未熔合的原 因和 防止措施 . 6 镍基合金在焊接 过程 中焊接规范不正确 , : 如 电流过
5 手 工钨 极 氩 弧焊 的焊接 操 作要 点
( ) 口组对时错边量要小于 1 m, 1管 m 定位焊采用 过桥式焊接操作方法 , 长度不小于 1r 0 m。 a
为 了保 证镍基 合金 耐 晶 间腐 蚀 的能力 ,还 必须 降
低碳 、 硅和铁的含量, 同时增加镍 、 钛的含量 , 这样既可
c . 正确选用与母材匹配的焊接材料是防止焊接热 裂纹 的重要 措施 , 用合理 的装 配与 焊接顺 序 , 采 选用 较
Icnl0 noe 0和 Icnl0 8 noe60均属 N— 卜F 类 的镍 基 小的热输入量等工艺措施对防止热裂纹均有效。 iC e 单相奥
耐蚀合金 ,有耐高温氧化和耐氯离子介质的应力腐蚀 氏体焊缝 中有相等数量的微细碳化物、 硼化物等第二相 性能 , 焊接性 良好 , 电阻率较高 , 约为碳钢的 5 , 倍 线膨 质 点 , 可 阻挡 晶格缺 陷 的 聚集 , 也 直到 阻滞 裂纹形 成 的
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第2 卷 第3 7 期 20 o 8年 6月
石 油 化 工 应 用
P TR E OC HEMI AL I OUs R AP U C C N T Y P A nON
V0 . 7 No3 1 . 2
J n .0 8 u e2 0
焊缝受 热均匀 。
径为 巾 m 14 m时, 1 充气 1rn气体流量为1lmn 0 i, a 0 i。 J
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第3 期
于世行等
镍基耐蚀合金焊接工艺
8 9
() 3 正式焊接时对准坡 口引弧施焊 , 熔化坡 口两 内 焊操作法 。断弧焊要做到引弧 、 断弧干净利索 , 保证熔 边, 焊丝稳稳送入熔池 中, 使坡 口 母材与焊丝熔滴相熔 滴与母材熔合 良好。 镍基合金的焊接熔池粘度大 、 导热 合, 当坡 口两边 出现圆型熔孑 时 , L 即表示焊透 。焊丝加 慢 、 凝结慢 , 断弧频率要根据熔池的温度变化而决定。 热端最好处在气体的保护状态 , 并匀速送入熔池 , 但不 连弧焊时 ,焊条做 z型运条匀速摆动,使坡 口两边熔 能用于搅拌熔池 , 在保证不触及钨极的情况下 , 选用短 合 ,当焊条在坡 口的一边把坡 口边缘熔合后 ,稍做前
胀 系数 大 , 热率低 , 以焊 接接 头 中会 产生 较 大 的焊 作用 ,镍基焊接材料中含有较高数量的 M 、 r oT 导 所 n C、 、i M
接应力 , 同时镍具有单相组织 , 焊接时容易产生焊接热 等, 同时加入多种元素, 有利于防止热裂纹的形成。 裂纹、 焊接气孔、 夹渣、 晶问腐蚀等焊接缺陷。 1 气 孔的产 生 与防止 措施 . 2
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