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镍基耐蚀合金焊接时的注意要点

威尔鼎王2018-07-25 17:56

一,概述

镍及其合金的焊接主要指镍基耐蚀合金的焊接,常见的有:Ni,Ni-Cu,Ni-Cr-Fe,Ni-Fe-Cr,Ni-Mo,Ni-Cr-Mo,Ni-Cr-Mo-Cu等,其还含有W,Nb,Al,Ti,Co,N等元素。常用的焊接方法有:焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子焊、电阻焊、钎焊等。在焊接过程中往往出现比较多的问题,主要表现在这么两个方面;①常常出现裂纹,这主要是镍基耐蚀合金具有较高的热裂纹敏感性,它包括结晶裂纹、液化裂纹、高温失塑(延)裂纹。这些裂纹常表现为宏观裂纹、微观裂纹或同时存在,但在常温下裂纹一般不会扩展。②耐蚀性降低,由于镍合金液态焊缝金属的熔深浅、流动性很差,有的焊工往往采取增加电流来增加熔深和流动性,这是错误的。因为镍基耐蚀合金有其固有的特性,就是电流超过推荐范围,相对熔深与流动性变化不大,由于热输入增大使焊缝金属中的合金元素脱氧剂蒸发,易出现气孔及热裂纹,再者过大焊接电流引起焊条过热而使电弧不稳,飞溅增多,药皮脱落,严重影响气渣保护,产生氧化降低耐蚀性。这里主要介绍焊条电弧焊。

二,焊前准备

1,焊件必须严格清理,因为焊件上的杂物含有:P,S,Sn,Zn,Pb,Bi,Sb,As等与Ni形成低熔点共晶的有害元素,产生脆化场,它们会增大焊件热裂纹的倾向。更可恨的是它们还会在焊接过程中形成细小的夹渣或氧化物,这种小缺陷一般用射线探伤和着色检验也发现不了。所以说,焊件清理是否到家,是焊接成败的关键。清除的方法有:①对于油污、油脂可用蒸汽脱脂或用丙酮酒精等其它溶剂清除。②对于不熔于脱脂剂的涂料和其它杂物,可用氯甲烷、碱、专用合成剂等清洗。③对于标记用各种墨水痕迹一般可用甲醇清洗。④对于表面氧化物、被压入焊件表面的杂质可用磨削清除。

2,坡口制作,根据焊接方法的不同采用坡口的形式略有差异,但有其共同点:大坡口(角)、小钝边、大间隙,对于小于2.4mm的对接焊缝不需开坡口。

3,预热除湿,通常情况下,焊件表面都存在吸收了部分水份、湿气,应对焊件进行稍加预热(20~30℃)。对于铸造镍基耐蚀合金焊接时,为了减少焊缝的裂纹倾响,在焊前需要对焊件进行100℃~250℃的预热(焊后可锤击或退火消应力)。

4,焊机选择,一般采用性能稳定的直流电源,接法为直流反接。

5,焊条选择,焊条药皮通常含有:Ti、Mn、Nb等元素作脱氧剂。镍基耐蚀合金的焊条一般分为:纯Ni、Ni-Cu、Ni-Cr-Fe、Ni-Mo、Ni-Cr-Mo等类型。其典型焊条适用范围如下:①纯镍类焊条,ENi-1,主要用于工业纯镍(200或201)、镍与钢、在钢上堆焊。②镍铜类焊条,ENiCu-7,主要用于焊接镍铜合金(400)、镍铜合金与钢、在钢上堆焊。③镍铬铁类焊条,ENiCrFe-2,主要用于焊接镍铬铁合金(NS312)、含镍9%的钢、异种金属(碳钢、不锈钢、镍及其合金),焊件使用温度范围从低温到980℃(820℃以上欠佳)。④镍钼类焊条,ENiMo-1,主要用于焊接镍钼合金(NS321)、钢、其它镍合金⑤镍铬钼类焊条,ENiCrMo-3,主要用于焊接镍铬钼合金、NS336(625),使用温度范围是从低温到980

三,焊接操作

1,焊接参数:镍基耐蚀合金的焊接工艺与高质量的不锈钢焊接相似,只不过其焊缝的熔深更浅,液态焊缝金属的流动性更差,因此在焊接过程中必须严格控制焊接参数的变化。每个类型焊条规格都有一个最佳的推荐值,如图:

镍基耐蚀合金焊接时的注意要点

2,尽量采用平焊位置焊接,必须采用短弧焊接,也就是说焊条顶(压)着电弧运条。当焊接位置必须立焊或仰焊等其它焊接位置时,应选用细焊条进行焊接并采用小电流施焊,以减少热量输入和停留。

3,在焊接过程中一般要摆动焊条,摆动的幅度一般不大于焊条直径的3倍,在摆动到两边极限位置时,应稍作停留,以便使粘稠的液态焊缝金属有充分的时间进行填充,防止咬边、未熔合、夹渣等缺陷。

4,熄弧操作,熄弧时,要稍微降低电弧的高度并适当提高焊速以减小熔池尺寸,可避免弧坑裂纹产生。在再次引弧时,一般采用反向引弧的方法进行,这样有利于调整接口处焊缝平滑,成形美观。

5,注意:对于沉淀硬化型镍基耐蚀合金是不适合用焊条电弧焊、熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊。通常采用钨极气保焊或等离子焊等方法。

6,一般不推荐焊后热处理,但对于焊后使用中要保证不发生晶间腐蚀、应力腐蚀的还是需要进行热处理。

本文为“威尔鼎王”原创,特此声明。

镍基耐蚀合金焊接时的注意要点

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