金属材料焊接工艺

哈氏合金焊接工艺

哈氏合金焊接工艺是一种常用的焊接方法，它在工业生产中起着重要作用。本文将详细介绍哈氏合金焊接工艺的原理、特点、应用领域及其优缺点。

一、哈氏合金焊接工艺的原理

哈氏合金焊接工艺是利用哈氏合金焊丝进行焊接的一种方法。哈氏合金焊丝是一种特殊的合金材料，由铬、镍等金属元素组成，具有良好的耐腐蚀性和高温强度。在焊接过程中，将哈氏合金焊丝加热至熔化状态后，将其涂覆于焊接接头上，通过热传导和冷却过程，使焊丝与接头产生金属结合，从而实现焊接。

1. 耐腐蚀性强：哈氏合金焊接工艺所使用的哈氏合金焊丝具有优异的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境下保持焊接接头的稳定性。

2. 高温强度好：哈氏合金焊接接头具有较高的抗热变形能力和高温强度，能够适应高温工况下的使用要求。

3. 焊接效率高：哈氏合金焊接工艺具有较高的焊接速度和生产效率，能够满足大批量生产的需求。

4. 适用范围广：哈氏合金焊接工艺适用于各种金属材料的焊接，包括不锈钢、镍基合金、钛合金等。

三、哈氏合金焊接工艺的应用领域

哈氏合金焊接工艺在许多领域得到广泛应用，主要包括以下几个方面：

1. 石油化工行业：哈氏合金焊接工艺适用于石油化工设备的制造和维修，如压力容器、换热器等。

2. 船舶制造业：哈氏合金焊接工艺可用于船舶结构件的焊接，能够提高焊接接头的耐腐蚀性和高温强度。

3. 航空航天领域：哈氏合金焊接工艺适用于航空航天设备的制造，如发动机、涡轮叶片等。

4. 核工业：哈氏合金焊接工艺可用于核工业设备的制造和维修，如核反应堆容器、管道等。

四、哈氏合金焊接工艺的优缺点

1. 优点：

(1) 哈氏合金焊接接头具有较好的耐腐蚀性和高温强度，能够满足各种恶劣工况下的使用要求。

(2) 哈氏合金焊接工艺具有高焊接效率和生产效率，适用于大规模生产。

(3) 哈氏合金焊接工艺适用于各种金属材料的焊接，具有较广泛的应用范围。

2. 缺点：

(1) 哈氏合金焊接工艺需要特殊的焊接设备和焊丝材料，成本较高。

通用焊接工艺规范

1 碳素钢、合金钢及不锈钢的焊接

1.1 焊前准备

1.1.1 焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件的规定，当无规定时，符合本规范附录A.0.1的规定.

1.1.2 焊件的坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

1.1.3 焊件组焊前应将坡口及其两侧表面不小于20 mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，不得有裂纹、夹层、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。油污清理方法如下，首先用丙酮或四氯化碳等有机溶剂擦洗，然后用不锈钢丝刷清理至露出金属光泽，使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。

1.1.4 管子或管件、筒体对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm；

1.1.5 焊缝的设臵应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定：

（1）钢板卷筒或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm；

（2） 除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径；

（3）不宜在焊缝及其边缘上开孔。

（4）不锈钢焊件焊接部位两侧各l00 mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物粘污焊件表面的措施：可将石棉置于焊接部位两侧等。

1.1.6 焊条、焊丝在使用前应按规定进行烘干、保温，并应在使用过程中保持干燥。焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。常用焊材烘干温度及保持时间见表4。

第16章 金属材料焊接及热处理工艺

16.1 总 则

1）本工艺适用于汽机范围内管道、容器、承重构架及结构部件的焊接及热处理工作。

2）本工艺适用于低碳钢，普通低合金钢，耐热钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、铸铁等材料的手工电弧焊，手工钨氩弧焊和O2 C 2H2气焊。

3）有关安全方面，应遵守安全防火等规程的有关规定。

4）焊缝检查和焊工考核及质量验收应遵照有关射线超声检验等规定及焊工考试的规则执行。

5）对焊工及热处理工的要求，见电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）。

16.2 焊接工艺

16.2.1焊接材料

16.2.1.1焊条、电丝的选择，具体按工程一览表选择

1）对同种类钢，机械性能及化学性能，化学成分与母材相近，焊条的合金元素的含量应略高于母材，Ar弧焊焊则要求与母材相同，化学类有钢要求抗蚀性同母材相同。

2）对焊接质量要求高，裂纹倾向大的材料和结构，应选用低氢型焊条。

3）对于异种钢，两非“A”体钢同类组织异种钢应选择靠近低合金侧或选其中间合金含量的焊条和焊丝；两非“A”体一同组织异种钢应选择能获得综合性能好的组织的焊条，焊丝，两材料其中之一为“A”体不锈钢时应选用高Ni不透钢焊条，对各异种钢结构，可参考附表16-1选择。

4）对低碳钢，普通碳素结构钢，选用相应强度等级的结构焊丝，焊条。

5）焊条的直径选择，必须是在保证操作工艺性良好，成型美观，保证焊接质量的前提下尽可能选择较大直径的焊条，对于承压管道的多层焊，底层采用Ø2.5mm焊条，第2-3层选用Ø3.2mm焊条，以后各层选用Ø4.0mm焊条，对应力大，裂纹倾向大的高合金钢，高碳钢，应选用较小的焊条直径。

16.2.1.2钨极的选择：目前市场上有纯钨极，钍钨极和铈钨极三种，纯钨极及钍钨极已趋于淘汰不再被采用。最好选用铈钨极。其直径据所用的电流进行选择，各种规格的钨极所适应的电流范围如表16.1.

表16.1 钨 极 许 用 电 流 表

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焊接工艺规范

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文件会签区 总经办 业务部 仓储物流部 生产技术部

品质部 采购部 人力资源部 财务部

生产管理科 技术科 工艺科 生产车间

1. 适用范围

本工艺规范规定了氩弧焊、CO2气体保护焊、电容储能焊设备、材料、焊接准备、焊接工艺参数、焊接操作工艺流程；适用于公司各种钣金件和结构件的焊接工序。

2. 材料

焊丝、技术图纸和有关技术资料规定的半成品零部件和辅料。

3. 设备及工具

3.1 交（直）流脉冲氩弧焊机、CO2保护焊机、电容储能螺柱焊机。

3.2 电焊钳、面罩。

3.3 平台。

3.4 钢卷尺、角尺。

3.5 各种焊接夹具、手锤等。

4. 焊接技术标准

4.1 材料的焊接特性

4.2.1 钢材的可焊性

碳钢，如A3、10#、20#、25#以及1Cr18Ni9不锈钢等可焊性良好，焊接牢固、变形小、易保证焊接后的尺寸精度；中碳钢以及1Cr13不锈钢的冷裂倾向和变形大，只有在合适的工艺规范下，才能保证焊接的进行。

4.2.2 有色金属的可焊性

有色金属中的黄铜（H62）的可焊性良好，铜（T2）铝镁合金（LF2 LF5）及铝锰合金（LF12）一般，铝铜镁合金（LY12）较差。

4.2.3 异种金属的可焊性

异种金属的焊接，在产品中也有应用，例如在碳钢上焊接不锈钢和铜螺钉。一般情况下，碳钢、黄铜和不锈钢之间可焊性良好，铜与碳钢、黄铜和不锈钢可焊性尚可，铝与碳钢、黄铜和不锈钢不可焊，铝与铜之间可焊性尚可。

4.2.4 电容储能焊螺柱的可焊性

A3、1Cr18Ni9不锈钢、黄铜材质的储能焊螺柱与以上材质的板材之间可焊性良好，在铝材质板材上只能用铝储能焊螺柱。

4.2 焊缝坡口的基本尺寸

合理的焊缝的坡口，可以保证尺寸精度、减少焊接变形，般焊缝坡口的工件厚度、坡口形式、焊缝形式、坡口尺