镍基合金焊接材料
- 格式:doc
- 大小:101.50 KB
- 文档页数:10
镍基合金的焊接镍基合金是一种重要的高温合金材料,广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
在实际应用中,对镍基合金进行焊接是常见的操作。
本文将介绍镍基合金焊接的基本原理、常见焊接方法以及焊接后的质量控制。
1. 焊接原理镍基合金的焊接原理与其他金属焊接类似,主要包括焊接过程中的热传导、熔化、熔池形成和凝固等步骤。
镍基合金的焊接过程中,要注意控制焊接温度、合金组成、气氛保护和焊接速度等因素,以确保焊缝的质量和性能。
2. 常见焊接方法2.1 TIG焊接TIG(Tungsten Inert Gas)焊接是一种常见的镍基合金焊接方法。
该方法利用惰性气体保护焊接区域,使用钨极电弧使焊缝处达到高温,并通过手动给进填充材料来形成焊缝。
TIG焊接可用于焊接镍基合金的各种构件和板材,具有焊接热输入低、焊缝外观美观等优点。
2.2 MIG/MAG焊接MIG/MAG(Metal Inert Gas/Metal Active Gas)焊接是一种半自动或全自动的镍基合金焊接方法。
该方法利用惰性或活性气体的保护,在电弧中引入填充材料,使其熔化并充填焊缝。
MIG/MAG焊接适用于较大规模的焊接工作,具有高焊接速度、高效率的特点。
2.3 熔覆焊熔覆焊是一种常用的表面修复和保护方法,也可以用于镍基合金的焊接。
该方法通过熔融填充材料覆盖在母材表面,形成一层保护性涂层,提高构件的耐腐蚀性和耐磨性。
3. 质量控制焊接后的镍基合金构件需要进行质量控制以确保其性能和可靠性。
常见的质量控制方法包括焊缝的无损检测、金相组织分析、力学性能测试和耐腐蚀性检测等。
通过这些方法可以评估焊接接头的质量,确保其符合设计要求和使用要求。
结论镍基合金的焊接是一项复杂但重要的技术。
了解焊接原理、选择适当的焊接方法,并进行有效的质量控制,可以确保焊接接头的质量和性能。
同时,在焊接过程中要遵循相关的安全操作规程,以保障焊接人员的安全。
参考文献:1. John Doe, "Advances in Nickel-based Alloy Welding", Journal of Welding Science, 20XX.2. Jane Smith, "Practical Guide to Nickel-based Alloy Welding", Welding Handbook, 20XX.以上为我对镍基合金的焊接的文档内容,希望对您有所帮助。
镍及镍合金焊接性能研究摘要:目前国内对于镍及镍合金的焊接性能还没有系统的研究,各施工单位在施工过程中也方法不一,文章将系统阐述镍及镍合金的焊接特点,工艺方法,焊接难点以及焊材的选择及应用。
关键词:镍;镍合金;焊接性能1、镍及镍合金的焊接特点1.1一般要求镍合金的焊接工艺与不锈钢相似,其热膨胀系数与碳钢接近,故焊接时的变形有相同趋势。
所有焊缝应有微凸的外形,要避免平焊缝和凹形焊缝,因为凹形焊缝会导致焊缝中心部位开裂。
焊接镍合金通常不需要预热,但如果母材温度低于2℃,则应将金属加热到比环境温度高10℃,以免水汽凝结造成气孔。
焊接接头的性能通常与母材相同,大多数固溶镍合金可在液态下工作。
沉淀硬化合金焊后应热处理以获得最佳性能。
在大气环境下工作的镍合金构件最好进行消除应力处理,否则会引起应力腐蚀开裂。
在大多数腐蚀介质中焊缝金属的抗腐蚀能力类似与母材,在某些强烈腐蚀的环境中可能需要高匹配或非匹配的焊缝金属。
1.2表面准备清洁是成功焊接镍及镍合金的最重要因素。
在高温下,由于硫、磷、铅和某些其他低熔点杂质的作用,镍和镍合金会有很大的脆化敏感性,而这种杂质元素往往存在于常规生产过程中的材料中,如油、脂、漆、涂料、记号笔印、润滑剂等,所以在任何焊接操作前,必须将金属彻底弄干净。
对于常温接头拉说,接头没边约50mm的清洁区就足够了,在高温下形成的氧化物必须清除,而在常温下形成的氧化膜则关系不大,因为氧化镍的熔点在2090℃,大大高于镍的熔点(约1440℃)。
这样,在焊接时,母材熔化,而氧化物则处于固体状态,会形成未融合缺陷。
1.3坡口厚度在2.4mm以下可不开坡口,大于此厚度要开坡口否则如有未焊透,会导致缝隙产生,加快腐蚀,而且亦会提高局部应力集中,形成裂纹。
如果不能进行双面焊,则用GTAW焊接根部焊道是最佳选择如管子对接。
1.4异种材料焊接异种材料焊接通常需要考虑复杂的冶金因素,焊缝熔敷金属的成分不但收焊条或填充金属的控制,而且亦受两侧母材稀释量的控制,稀释量随焊接方法、操作技术和接头设计的改变而变化,所有这些都影响到连接方法和焊接材料的选择。
耐腐蚀镍基合金焊接及加工指南英文回答:Corrosion-resistant nickel-based alloys are widely used in various industries due to their excellent resistance to corrosion and high-temperature performance. However, welding and processing these alloys can be challenging due to their unique properties. In this guide, I will provide some tips and recommendations for welding and processing corrosion-resistant nickel-based alloys.1. Pre-welding considerations:Before starting the welding process, it is essential to consider some factors to ensure successful welds. These factors include:Cleaning: Thoroughly clean the base metal and filler material to remove any contaminants, such as oil, grease, or oxides. This can be done using solvents, wire brushes,or chemical cleaning methods.Preheating: Preheating the base metal can help reduce thermal stresses and improve the weldability of the alloy. The preheating temperature will depend on the specific alloy being used.Joint design: Proper joint design is crucial for achieving strong and durable welds. Consider factors like joint type, groove angle, and filler material selection to ensure a sound weld joint.2. Welding techniques:Several welding techniques can be used for corrosion-resistant nickel-based alloys, including:Gas tungsten arc welding (GTAW): Also known as TIG welding, GTAW is commonly used for these alloys due to its precise control and high-quality welds. It requires a skilled operator and is suitable for both thin and thick sections.Gas metal arc welding (GMAW): Also known as MIG welding, GMAW is a popular choice for welding nickel-based alloys.It offers high productivity and is suitable for both manual and automated applications.Plasma arc welding (PAW): PAW is similar to GTAW but uses a more concentrated arc. It provides deeperpenetration and faster welding speeds, making it suitablefor thicker sections.3. Filler material selection:Choosing the right filler material is crucial for achieving strong and corrosion-resistant welds. Some commonly used filler materials for nickel-based alloys include:ERNiCrMo-3: This filler material is suitable forwelding alloys such as Inconel 625 and Incoloy 825. Itoffers excellent corrosion resistance and high-temperature strength.ERNiCr-3: This filler material is commonly used for welding alloys such as Inconel 600 and Inconel 601. It provides good corrosion resistance and is suitable for a wide range of applications.4. Post-welding considerations:After completing the welding process, it is essential to consider post-welding treatments to ensure the best performance of the welds. These treatments may include:Stress relieving: Heat treatment can be applied to relieve any residual stresses in the welds. This is especially important for thick sections or when welding dissimilar alloys.Surface finishing: Proper surface finishing techniques, such as grinding or polishing, can improve the aesthetics and corrosion resistance of the welds.中文回答:耐腐蚀镍基合金由于其出色的耐腐蚀性能和高温性能而被广泛应用于各个行业。
镍基合金焊接工艺材料方案一、引言如今,随着工程技术的不断发展,镍基合金在航空航天、能源等领域发挥着重要作用。
而焊接作为一种常用的连接工艺,合理选择焊接工艺及材料方案对于实现最佳焊接结果至关重要。
本文将探讨几种常用的镍基合金焊接工艺及材料方案,以帮助读者更好地实现焊接工艺的选择与应用。
二、常用的镍基合金焊接工艺1. 电弧焊接电弧焊接是一种常见且广泛应用的焊接工艺,其中常用的方法包括手工电弧焊接、氩弧焊接、等离子焊接等。
电弧焊接工艺适用于厚板材的焊接,具有焊缝质量好、焊缝密封性好等优点。
在镍基合金焊接中,氩弧焊接是最常用的电弧焊接方法。
2. TIG焊接TIG焊接,即氩弧焊接,是一种常用的手工焊接方法。
该方法通过惰性气体保护焊接区域,避免氧化,从而获得高质量的焊缝。
TIG焊接适用于焊接薄板或对焊缝质量要求较高的情况,如航空航天行业中的发动机部件。
3. MIG/MAG焊接MIG/MAG焊接是一种半自动或全自动的焊接方法,用于焊接中厚板材、管道和构件。
该方法使用气体保护和流动的焊丝,其高效性和可控性使其成为焊接工业中的常见选择。
MIG/MAG焊接适用于需要高焊接速度和生产率的场景。
三、常用的镍基合金焊接材料1. 焊丝选择合适的焊丝材料对于获得优良的焊接结果至关重要。
在镍基合金焊接中,常用的焊丝材料包括纯镍焊丝、Ni-Cr焊丝、Ni-Cr-Fe焊丝等。
根据具体应用场景和要求,选择合适的焊丝材料进行焊接。
2. 辅助焊材辅助焊材包括焊接预热和后续处理所需的材料。
在焊接预热中,通常使用铜热剂或者电阻炉进行加热,以减少热应力和冷脆倾向。
在焊后处理中,可以采用热处理、热冲击处理等方法,以提高焊接接头的性能和密封性。
四、镍基合金焊接工艺材料方案设计在设计镍基合金焊接工艺材料方案时,需要综合考虑以下因素:1. 材料性能:选择具有良好热稳定性和抗氧化性的镍基合金焊丝,以确保焊接过程中的焊缝质量。
2. 应用场景:根据实际应用场景,选择合适的焊接方法,如手工电弧焊接、氩弧焊接或MIG/MAG焊接等。
常用镍及镍合金焊接材料的选用镍是一种化学元素,具有很高的腐蚀抗性和热稳定性,因此广泛应用于航空航天、石油化工、化学工业等领域。
在这些领域中,镍及镍合金的焊接是常见的工艺。
在选择焊接材料时,需要考虑熔点、机械性能、化学成分等因素。
下面将介绍几种常用的镍及镍合金焊接材料及其选用原则。
1.纯镍(Ni201)焊丝:纯镍焊丝具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性,适用于焊接镍、镍合金和其他耐腐蚀金属。
纯镍焊丝的熔点较低,易于焊接,但焊缝强度较低,不适用于高强度要求的焊接。
2.镍铬合金焊丝(ERNiCr):镍铬合金焊丝是常用的镍合金焊接材料,其主要成分为镍和铬,具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能。
镍铬合金焊丝适用于焊接镍基合金、不锈钢、高温合金等,可用于制造耐腐蚀设备和高温结构。
3.镍钛合金焊丝(ERNiTi):镍钛合金焊丝主要由镍和钛组成,具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性能。
镍钛合金焊丝适用于焊接含钛的镍合金,可用于制造耐高温和耐腐蚀的设备。
4. 镍基高温合金焊丝(ERNiCrMo):镍基高温合金焊丝适用于焊接镍基高温合金,如Inconel 625、Hastelloy等。
这些合金具有良好的耐高温和抗腐蚀性能,广泛应用于高温环境下的航空发动机、石油化工和核工业等领域。
选择焊接材料时,需根据具体应用条件进行考虑。
一般来说,应考虑以下几个方面:1.材料的化学成分:根据焊接材料与被焊材料的化学成分,确定焊接材料的选择范围。
要求焊接材料具有良好的相容性和匹配性。
2.强度要求:根据焊缝的要求强度,选择适当的焊接材料。
对于高强度要求的焊接,可以选择强度较高的镍铬合金焊丝或镍基高温合金焊丝。
3.抗腐蚀性能:根据焊接部件所处的环境条件,选择具有良好耐腐蚀性的焊接材料。
镍钛合金焊丝具有良好的耐腐蚀性能,适用于一些腐蚀性较强的环境。
4.焊接工艺:根据具体的焊接工艺要求,选择适合的焊接材料。
不同材料需要不同的焊接方法和设备,因此要选择相应的焊接材料。
镍基复合材料焊条电弧焊打底及填充盖面焊接工艺氩弧焊打底加手弧焊填充盖面的焊接工艺,经过各专业公司多年的理论指导和实践研发已经能够熟练掌握,合格率高,焊接设备简单,相对于现场的施工条件能够更好的接受和使用。
不过对于一些返修无法进行背面充气保护的位置,就增大了氩弧焊焊接工艺的难度和易出现缺陷的几率。
对此为了能够更好地适应现场焊接环境的多变性和不可确定性,提出使用焊条电弧焊打底的焊接工艺,并进行试验。
1.镍基材料分析镍基材料具有良好的高温和低温强度以及优良的耐腐蚀性能,多用于管道设备、石油化学设备、热力锅炉设备、电力行业等高温高压、腐蚀强度较大且需在持续高温或低温下运行的运输管道及设备中。
但由于镍基合金导热性差、线膨胀系数大、冷却速度较快、熔合性能不好、铁液流动性差,所以焊接过程中保护不当会产生熔池氧化等缺陷。
简析:据奥维云网(AVC)零售监测数据显示,线下消毒柜市场监测销量2.7万台,同比下降26.4%,其中立式同比下降24.4%,嵌入式同比下降27.1%,卧式同比下降26.4%。
由于复层与基层的材料不同,会因材料的导热性和热膨胀系数不同而出现材料稀释等现象,这些不利因素更增加了焊接难度,所以应当制定严谨的焊接操作工艺,并严格按照工艺进行焊接。
镍基材料的化学成分如表1所示,常温下力学性能如表2所示。
2.焊接材料的选择根据标准规范SH/T3523/SH/T3527进行焊接材料筛选,确定ENiCrMo-3为焊接填充材料。
根据选定的填充材料采购了三个厂家的焊条,分别为smc、山特维克、林肯,并对三种焊条的操作性能和焊缝成形做比较。
经试验对比,smc厂家焊条焊接过程中电弧稳定,脱渣性能好,产生飞溅少,焊条过热受损量小,能够满足焊接需要。
表1 镍基复合材料化学成分(质量分数)(%)化学成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Fe Ti Al规范值≤0.05 ≤0.5 ≤1.00 ≤0.02 ≤0.005 19.5~23.5 38.0~46.0 2.5~3.5 1.5~3.0 ≥22.00.6~1.2 ≤0.2实测值 0.019 0.211 0.53 0.011 0.001 22.69 38.86 3.221.90 29.98 0.81 0.110表2 镍基复合材料常温下力学性能力学性能屈服极限/MPa 抗拉强度/MPa 伸长率(%) 剪切硬度(HBW)规范值≥415 ≥457 ≥20 ≤250实测值 354 473 53.5 414 3.电源极性的筛选和对比(1)直流正接打底直流正接断弧焊接时,电弧偏吹现象严重,根部出现单边未熔合现象,焊缝正面出现较严重坠瘤,因此不能满足质量要求(见图1)。
镍基合金UNS NO6600的焊接摘要:根据镍基合金UNSNO6600材料的特点,针对有害气体对镍基材料焊接时的影响、焊缝金属流动性差、焊接熔深浅等分析该材料的焊接性能,论述UNSN06600的焊接工艺。
关键词:镍基合金UNSN06600;焊接性能分析;焊接工艺一.概述公司2018年承接内蒙古久泰能源(准格尔)有限公司甲醇深加工空分装置安装项目中,有一条管线氧气管道,工作压力为9.7MPa,工作温度为60℃,管道采用UNSN06600材料,主要规格为:φ219.1×12.7mm。
针对UNSN06600材料焊接难度大,合格率偏低的现象,进行焊接性能分析、制定出焊接工艺并指导实际焊接工作。
二、材料特性镍基合金UNSN06600材料是Inconel系列中的Ni-Cr-Fe固溶强化耐蚀合金,在化学、石油、湿法冶金、航天等许多领域广泛应用。
其特点是熔点高、耐热、耐腐蚀、强度高,具有良好的抗氧化性能、力学性能和加工性能;其化学成分见表1,力学性能见表2。
表1 UNSN06600材料的化学成分(质量分数)(%)三、焊接性分析UNSN06600焊接时,有害气体对焊缝金属性能有很大的的影响,焊件表面的杂质对焊缝金属性能有很大的的影响,焊接时容易产生热裂纹,熔池流动性差,熔深较浅等特点,应限制热输入,控制线能量。
1.有害气体对镍基合金材料焊接时的影响常温下,镍基合金材料是比较稳定的,随着温度升高,它的性能开始变化,其吸收氮、氢、氧的能力随之上升。
镍基合金材料在500℃高温空气中出现轻度氧化,当温度达到750℃时,则剧列氧化。
随着焊缝含氧量上升,焊缝的抗拉强度和硬度明显上升,而塑性明显下降,焊缝因氧的污染而变脆。
同时由于镍的氧化物的熔点比镍本身的熔点高出了近45%,即当镍熔熔化(熔点1446℃)的时候,氧化镍(熔点2090℃)还远远没有达到其熔点。
所以,在表面上没有完全清除的氧化镍,掺杂在熔池中就会形成夹渣。
镍基拼接的钎焊温度
镍基合金是一种常用的高温合金材料,用于制造高温下工作的
零部件,如航空发动机的涡轮叶片、燃烧室等。
在进行镍基合金的
拼接钎焊时,钎焊温度是一个非常重要的参数。
一般来说,镍基合
金的钎焊温度取决于具体合金的成分、应用环境和所需的焊接性能。
首先,镍基合金通常具有较高的熔点,因此在钎焊过程中需要
使用高温钎焊材料。
常见的镍基合金钎焊材料包括镍基钎料,其熔
点一般在1000摄氏度以上。
钎焊温度一般会略高于钎料的熔点,以
确保钎料能够充分润湿和渗透到被钎接的材料表面,从而实现良好
的钎焊效果。
其次,钎焊温度还受到钎接材料的影响。
镍基合金通常具有良
好的耐热性能,但在高温下仍然会发生一定程度的热变形和氧化。
因此,在选择钎焊温度时,需要考虑到被钎接材料的热变形和氧化
情况,以避免对材料性能造成不利影响。
此外,钎焊温度还需要考虑到焊接后的残余应力和变形情况。
过高的钎焊温度可能导致焊接接头产生过大的残余应力,从而影响
零件的尺寸稳定性和使用寿命。
因此,在确定钎焊温度时,需要综
合考虑材料的热物理性能和工程要求。
总的来说,镍基合金的拼接钎焊温度是一个复杂的问题,需要
综合考虑材料性能、钎料特性和工程要求。
在实际应用中,需要通
过试验和实践不断优化钎焊工艺参数,以获得满足要求的钎焊接头。
镍及镍合金的焊接工艺一、常用镍及镍基合金及其分类镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能,镍基耐蚀合金在200~1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀,同时具有良好的高温和低温力学性能,尤其在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢所无法取代的优良材料。
在镍中添加铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后,通过固溶强化,不但可以改善纯镍的力学性能,而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀,并使之具有优良的耐腐蚀性。
镍基耐蚀合金根据其合金元素的含量和所占比例进行分类和命名,如Ni-Cu合金称为蒙乃尔合金;Ni-Cr-Fe合金中镍含量占优势,称因康镍合金,若铁含量高则称因康洛依合金;对于钼含量较高的Ni-Cr-Mo合金则多数称哈斯特洛依合金,也称海氏合金或哈氏合金。
二、镍及镍合金的焊接特点1、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。
这种裂纹为微裂纹,焊后对焊缝进行着色检查时,短时间一般发现不了,但经过一段时间后,才会显露出来。
2、限制热输入采用高热输入焊接镍基耐蚀合金可能产生不利的影响。
在热影响区产生一定程度的退火和晶粒长大,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,易引起热裂纹或降低耐蚀性。
如果热输入过小,会加速焊缝的凝固结晶速度,更易形成多边晶界,在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。
3、耐蚀性能对于大多数镍基耐蚀合金,焊后对耐蚀性能并没有多大影响。
通常选择填充材料的化学成分与母材接近。
但有些镍基合金焊接加热后对靠近焊缝的热影响区产生有害影响,如Ni-Mo合金通过焊后退火处理来恢复热影响区的耐蚀性,而对于大多数镍基合金不需要通过焊后热处理来恢复耐蚀性。
4、工艺特性(1)镍及镍基合金液态焊缝金属流动性差,不像钢焊缝金属那样容易润湿展开。
由于需要控制接头的焊缝金属,镍基耐蚀合金接头形式与钢不同,接头的坡口角度更大,以便使用摆动工艺。
镍基合金材料焊接工艺评定一、材料检查在开始焊接之前,应确保所使用的镍基合金材料符合相关标准和设计要求。
检查材料的化学成分、力学性能、金相组织等,以确保其质量可靠。
同时,应确保材料表面无油污、锈蚀等杂质。
二、坡口准备根据焊接工艺要求,准备合适的坡口形式。
常见的坡口形式有V 形、U形、X形等。
坡口角度、间隙、钝边等参数应根据材料厚度、焊接方法等因素进行选择。
坡口准备应使用机械加工或等离子切割等方法,确保坡口表面光滑、无毛刺。
三、焊接方法根据镍基合金材料的特性和设计要求,选择合适的焊接方法。
常见的焊接方法有氩弧焊、电弧焊、激光焊等。
在选择焊接方法时,应考虑其焊接效率、变形量、焊接质量等因素。
四、焊接参数根据选定的焊接方法和坡口形式,确定合适的焊接参数。
焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、保护气体流量等。
这些参数的选择应综合考虑材料的性质、焊工技能、设备性能等因素,以确保焊接质量稳定可靠。
五、预热和层间温度为了减小焊接变形和裂纹倾向,对于某些镍基合金材料,需要进行预热和层间温度控制。
预热温度和层间温度应根据材料特性、焊接方法和工艺要求确定。
在焊接过程中,应保持稳定的预热和层间温度,以确保焊接质量。
六、焊接后热处理根据设计要求和材料特性,某些镍基合金材料需要进行焊接后热处理。
热处理的主要目的是消除焊接应力、改善焊缝组织和性能。
热处理温度和时间应根据相关标准和工艺要求确定,并遵循相关操作规程。
七、检验要求在焊接过程中和焊接完成后,应对焊缝进行严格的检验。
检验内容包括外观检查、无损检测和力学性能试验等。
外观检查应检查焊缝表面质量、尺寸和成形;无损检测可采用X射线、超声波等方法检测焊缝内部缺陷;力学性能试验应测试焊缝的拉伸、弯曲和冲击等性能指标。
所有检验项目应符合相关标准和设计要求。
八、合格标准根据检验结果,判断焊缝是否合格。
合格标准应根据相关标准和设计要求确定,包括外观质量、无损检测结果和力学性能指标等方面的要求。
Nickel 141 焊条Nickel 141 焊条主要用于Nickel 200、Nickel 201合金的药皮焊条电弧焊,和镀镍钢材在镀镍层一侧的焊接,也可用于钢的堆焊。
焊缝金属中钛和碳产生反应使游离态的碳降到比较低的水平,因此这种焊条可以用于低碳镍合金(Nickel 201)的焊接。
焊缝金属具有优异的耐蚀性能,特别是耐碱金属腐蚀的能力。
这种焊条也可用于异种材料的焊接,包括Nickel 200合金和Nickel 201合金之间的焊接以及各种铁基和镍基合金的焊接。
Nickel 141 焊条适用于全位置焊接。
能量供给:直流反接规格AWS A 5.11, ENi-1 UNS W82141ASMEⅡ, SFA-5.11, ENi-1 Werkstoff Nr. 2.4156ASME IX, F-No.41 ISO ENi2061DIN 1736 EL-NiTi3 Europe ENiTi3VdTÜV 1286.01化学成分Ni+Co……..92.0 最少Cu…………0.25最多范围C…………..0.10 最多Al…………..1.0 最多Mn…………0.75最多Ti………….....1.0-4.0Fe………….0.75最多P…………0.03最多S……….….0.02最多其它………0.50最多Si……….….1.25最多最低机械拉伸强度,psi 60,000性能Mpa 414延伸率,(4d) % 20本册所列出的数据是关于典型产品及其性能的描述,不适于作为产品的说明书。
INCONEL, MONEL, INCOLOY, INCO-WELD, INCOFLUX, INCO-CORED, NI-ROD, NILO, 686CPT和725NDUR 都是超合金国际集团公司的商标。
Page 3MONEL 190焊条可应用于MONEL400,R-405和K-500合金的手工电弧焊中,也可用于钢的表面堆焊。
这种金属可抵抗海水,盐类以及还原酸性物质的侵蚀。
ENiCrFe-3、ENiCrMo-3镍基合金异种钢焊缝力学性能研究◎谢新苗1刘雁2杨易坤1(作者单位:1.一重集团大连核电石化有限公司;2.利勃海尔机械(大连)有限公司)一、引言石油化工压力容器制造的过程中,经常遇到异种钢焊接结构,由于异种钢焊接时存在焊缝合金成分与基材成分的差异,受基材厚度、焊缝结构、焊接参数等因素影响,母材熔化区域和熔敷金属的互相稀释作用将发生变化,造成焊接接头部位的成分、组织和性能严重不均匀,影响焊接接头质量。
而且在异种钢焊接过程中,不同材质的钢材膨胀系数及导热性能均存在一定的差异,使得焊接接头出现残余应力,影响接头性能。
为解决以上问题,由于镍基合金可消除脱碳层及其良好的塑形,现经常将镍基合金应用到异种钢焊接工艺中,可以有效的避免焊缝金属稀释以及化学成分改变所带来的影响,对接头部位的稳定性及焊接质量均可带来明显的提升。
ENiCrFe3、ENiCrMo3是常用于异种钢对接的镍基合金焊材类别,如某压力容器的低合金钢筒节与不锈钢接管焊接接头(见图1),该接头基材金属有15CrMoR、S32168、S30403,焊接接头成分将更加复杂,因此该接头采用了先堆焊ENiCrFe3合金隔离层,之后继续用ENiCrFe3焊接坡口的接头型式。
ENiCrFe3、ENiCrMo3镍基合金均为固溶强化镍基合金,虽然固溶在焊态下的力学性能常常是足够的,但有时为了消除残余应力、降低氢含量或均匀显微组织,镍基合金焊缝会经历焊后热处理[3]。
为确认和对比ENiCrFe3、ENiCrMo3镍基合金的焊接性能及焊后热处理对焊缝性能的影响,现通过两组焊接试验以期获得镍基全焊缝金属在焊态及模拟焊后热处理态的拉伸性能、冲击性能数据。
图1压力容器异种钢焊接接头型式示例二、焊接试验1.试板准备及焊接。
镍基合金的液相流动性较差,在焊接过程中容易出现小气孔和微小的热裂纹,影响焊接质量。
因此需要选择高质量的镍基合金材料,在焊接期间需控制热输入,选择合适的焊接速度,且堆焊隔离层后进行无损检测,无损检测合格后进行接头焊接。
镍基合金焊接材料
镍及镍合金焊条
产品名称:镍及镍基合金焊材
产品说明:
Ni102镍及镍合金焊条型号GB/T:ENi-0
说明: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。
用途:用于化工设备、食品工业,医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接,也可用作异种金属的过渡层焊条,具有良好的熔合性和抗裂性。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.03 Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5 Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3
S≤0.015P≤0.015
Ni112镍及镍合金焊条型号GB/T:ENi-0 相当于AWS:ENi-1
说明: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。
用途:用于化工设备、食品工业,医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接,也可用作异种金属的过渡层焊条,具有良好的熔合性和抗裂性。
熔敷金属化学成份/%
C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015
Ni202镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCu-7 相当于AWS:ENiCu-7
说明:钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条,含适量的锰、铌,具有较好的抗裂性,焊接时电弧燃烧稳定,飞溅小,脱渣容易,焊接成形美观,采用交流或直流反接,采用直流反接。
用途:用于镍铜合金与异种钢的焊接,也可用作过渡层堆焊材料。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.15 Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5 S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75 Cu余量
Ni207镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCu-7 相当于AWS:ENiCu-7
说明:低氢型蒙乃尔合金焊条,具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。
用途:用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢,也可用作过渡层堆焊材料。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015
P≤0.02 Cu余量
Ni307镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrMo-0
有良好的抗裂性,采用直流反接。
用途:用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金,也可用于一些难焊合金、异种钢的焊接及堆焊。
熔敷金属化学成份/%
C≈0.05Ni≈70Fe≤7 Nb 3-5 Mo 2-6 Cr≈15
Ni307A镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrFe-3 相当于AWS:ENiCrFe-3
说明:低氢型Ni70Cr15耐热合金焊条,焊缝中有适量的锰、铌等合金元素,熔敷金属具有良好的抗裂性,采用直流反接。
用途:用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金,如因康镍600、601等,也可用于一些难焊合金、异种钢的焊接及堆焊。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.1 Mn 5-9.5 Si≤1 Ni 59 Fe≤10Ti≤1 Nb+Ta 1-2.5
S≤0.015P≤0.03Cu≤0.5 Cr 13-17
Ni307B镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrFe-3 相当于AWS:ENiCrFe-3
说明:低氢型镍铬耐热合金焊条,焊缝金属中有适量的锰,采用直流反接。
用途:用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金,如因康镍600、601等,也可用于异种钢的焊接或耐蚀堆焊材料。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.1 Mn 5-9.5 Si≤1Ni≥59Fe≤10Ti≤1 Nb 1-2.5 S≤0.015
P≤0.03Cu≤0.5 Cr 13-17
Ni317镍及镍合金焊条
说明:低氢型镍铬钼合金焊条,焊缝金属中有适量的钼,抗裂性好。
用途:用于焊接镍基合金及铬镍奥氏体钢,也可用于异种钢焊接。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.07 Mn 0.5-1.7 Si≤0.5 Ni 68-78 Nb 0.2-0.8 S≤0.012
P≤0.02 Mo 8.5-11 Cr 13.5-16.5
Ni327镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrMo-0 相当于AWS:ENiCrMo-0
说明:低氢型Ni70Cr15耐热合金焊条,焊缝金属中有适量的钼、铌等合金元素,熔敷金属具有良好的抗裂性,采用直流反接。
用途:用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金,也可用于一些难焊合金、异种钢的焊接及堆焊。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.05 Mn 1-5 Si≤0.75 Ni余量 Fe 4-8 Nb+Ta
1.5-5.5 S≤0.015P≤0.04 Mo 3-7.5 Cr 13-17
Ni337镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrMo-0 相当于AWS: ENiCrMo-0
裂性及耐蚀、耐磨性,焊接工艺良好,采用直流反接。
可全位置焊。
用途:用于核反应堆压力容器密封面堆焊及塔内构件焊接,也可用于复合钢、异种钢以及相同类型的镍基合金焊接。
熔敷金属化学成份/%
C0.035 Mn2.35 Si0.28 Ni余量 Fe6.28 Nb3.27 S0.015 P0.015
Co0.03 Mo4.8 Cr15.76
Ni347镍及镍合金焊条型号GB/T:ENiCrFe-0
说明:低氢型镍铬耐热耐蚀合金焊条,焊缝金属具有较好的抗裂性及耐蚀性,焊接工艺性好,采用直流反接,可全位置焊。
用途:用于核电站稳压器、蒸发器管板接头的焊接,也可用于复合钢、异种钢以及相同类型的镍基合金焊接。
熔敷金属化学成份/%
C0.04 Mn4.65 Si0.13 Ni余量 Fe5.92 Nb2.58 S0.02 P0.03 Co0.02 Al0.06 Cr18.55
Ni357镍及镍合金焊条
型号GB/T:ENiCrFe-2 相当于AWS: ENiCrFe-2
说明:低氢型Ni70Cr15镍基合金焊条,熔敷金属含有适量的锰、钼和铌,具有良好的抗裂性,采用直流反接。
用途:用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金,也可用于异种钢的焊接或用作过渡层及堆焊焊条。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.1 Mn 1-3.5 Si≤0.75Ni≥62Fe≤12 Nb+Ta0.5-3 S≤0.02
P≤0.03 Mo 0.5-2.5 Cr 13-17 Cu≤0.5
HT-103镍及镍合金焊条
说明:低氢型镍铬铁合金焊条,抗热裂性能及耐晶间腐蚀、应力腐蚀能力优良。
用途:用于镍基合金和异种钢焊接,还可用于焊后不能热处理的大厚度铁素体钢构件的焊接。
熔敷金属化学成份/%
C≤0.1 Mn 2-6 Si≤0.1Ni≥67Fe≤4Nb 1.5-3 S≤0.015P≤0.02
Mo≤2 Cr 18-22
HT-105镍及镍合金焊条相当于AWS:ENiCrFe-7
说明:低氢型镍铬铁合金焊条,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。
用途:用于INCONEL690合金的焊接以及镍基合金和异种钢的焊接。
熔敷金属化学成份/%:
C≤0.05 Mn≤5.0Si≤0.75 Ni余量 Fe 7.0-12.0 Ti≤0.5 Nb 1.0-2.5
S≤0.015P≤0.03Mo≤0.5 Cr 28.0-31.5 Al≤0.5Cu≤0.5
镍及镍合金焊材广泛应用于如离岸钻井平台,陆基或船基燃汽轮机,各种航天、航空发动机的高温燃烧室、核电、热电厂的相关设备、汽车的新型排气系统、军用武器装备以及石油精炼及各种化工设备等。
AWS牌号应用
焊丝焊条
ERNiCr-3 用于600,601以及800合金自身的焊接,及不锈钢和碳钢之间ERNiCrFe-7用于焊接ASTM B163,166,167和168标准内的镍铬铁合金ERNiCrFe-6用于钢和镍铬铁合金的焊接,钢及不锈钢和镍基合金的焊接ERNiCrCoMo-1用于焊接镍铬钴钼合金及各种高温合金的异种焊接ERNiCrMo-3用于镍合金,碳钢,不锈钢和低合金钢的一种焊接,最主要用ERNi-CI工业纯镍,用于可锻铸铁及灰口铸铁的焊接
ERCuNi用于70/30,80/20,90/10铜镍合金的焊接
ERNiCu-7用于焊接镍铜合金B127,163,164和165等
ERNi-1用于纯镍铸件和锻件的焊接,如:ASTM B160,161,162,163 ERNiFeMn-CI用于结节铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁和灰口铸铁自身的焊接或用ERNiCrMo-4用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它ERNiCrMo-11
用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它ERNiCrMo-13用于焊接低碳镍铬钼合金
焊条
ENiCrMo-3用于焊接镍铬钼合金,如625,800,801,825和600
ENiCrFe-3用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接
ENiCrFe-2用于奥氏体钢,铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接, 还可用于ENiCu-7主要用于镍铜合金自身及其与钢之间的异种焊接
ENiCrFe-7用于690(UNS N06690)镍铬铁合金自身的焊接
ENiCrMo-4用于焊接C-276合金及大多数其它镍基合金
ENiCrCoMo-1用于焊接镍铬钴钼合金以及各种的高温合金间的异种焊接ERCuNi焊接锻造或铸造的70/30,80/20,90/10铜镍合金
ENiCrMo-13用于焊接低碳镍铬钼合金
ENiCrMo-11用于焊接低碳镍铬钼合金。