船用铜镍合金管焊接工艺研究

镍管的焊接性能研究及优化摘要：本文主要探讨了镍管的焊接性能研究及优化方法。

通过对镍管的焊接工艺参数、焊接接头结构以及功率源选择等方面的分析和研究，提出了一种能够有效提高镍管焊接质量和效率的优化方法。

引言：镍管作为一种重要的材料，广泛应用于化工、石油、航空航天等领域。

焊接作为一种重要的连接方式，对于镍管的使用具有重要意义。

因此，研究镍管的焊接性能以及如何优化焊接过程，对于提高镍管的使用效能具有重要意义。

一、焊接工艺参数的研究1.1 焊接电流与电压参数的优化焊接电流和电压是焊接过程中的重要参数，对焊接质量和效率具有重要影响。

通过合理调整焊接电流和电压，可以控制焊接热度和焊接速度，并且减少热影响区域的大小。

因此，在镍管的焊接过程中，需要通过实验和分析，确定最佳的焊接电流和电压范围，以达到最佳的焊接效果。

1.2 焊接速度的研究焊接速度是指焊接过程中焊接头的移动速度。

不同的焊接速度会导致不同的焊接热量输入，从而影响焊接接头的质量。

通过对焊接速度的研究，可以确定最佳的焊接速度范围，以获得良好的焊接质量。

二、焊接接头结构的研究2.1 焊接接头形状的优化焊接接头的形状对焊接过程中焊缝形成和焊缝强度具有重要影响。

通过对焊接接头形状的优化研究，可以使焊缝形成更加均匀、牢固，并且具有更好的抗拉强度和抗蠕变性能。

2.2 焊接接头尺寸的优化焊接接头的尺寸是焊接过程中的一个重要参数。

通过对焊接接头尺寸的优化研究，可以确定最佳的接头尺寸范围，以获得更好的焊接质量。

三、功率源选择的研究3.1 焊接功率源的选择在镍管的焊接过程中，选择合适的焊接功率源对焊接质量和效率具有重要影响。

通过对不同焊接功率源的性能进行研究和评估，可以选择最佳的焊接功率源，以获得最佳的焊接效果。

3.2 焊接功率源参数的优化焊接功率源参数的优化是保证焊接质量和效率的重要因素。

通过对不同焊接功率源参数的调整和优化研究，可以获取最佳的焊接参数范围，以获得最佳的焊接效果。

B466C70600铜镍合金管的焊接工艺试验及应用
B466C70600铜镍合金管的焊接工艺试验及应用
魏明;闫军
【期刊名称】《中国石油和化工标准与质量》
【年(卷),期】2012(033)011
【摘要】采用钨极气体保护焊( GTAW)对B466 C70600铜镍合金管进行焊接工艺试验,通过焊接工艺试验确定合适的焊接工艺,应用于江苏LNG接收站工程站内铜镍合金消防海水管线的焊接施工.
【总页数】2页(45,52)
【关键词】B466;C70600;铜镍合金管;焊接工艺试验;应用效果
【作者】魏明;闫军
【作者单位】中国石油天然气第六建设公司广西桂林541004;中国石油天然气第六建设公司广西桂林 541004
【正文语种】中文
【中图分类】
【相关文献】
1.船用铜镍合金管焊接工艺研究 [J], 李炜; 孙自荣
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Cu90Ni10铜镍管焊接工艺规范1 范围本标准规定了Cu90Ni10铜镍管的焊接前准备、人员、工艺要求和过程及检验。

本标准适用于管内车间对船用Cu90Ni10铜镍管进行钨极氩弧焊焊接。

2 引用标准《船舶焊接检验指南2》《焊缝返修通用工艺》3 焊接前准备焊接材料焊接母材的材质为，选用的焊材为CuNi30Fe。

焊接电源与极性焊接时采用直流正接电源。

保护气体保护气体选用%的氩气。

坡口形式在管与管对接焊时，当管壁厚≦时，可以不开坡口，同时保证间隙在0～1mm之间即可。

当壁厚大于时开Y形坡口，坡口形式见图1。

图1 铜镍管对接焊坡口形式焊前清洁焊工必须对焊缝坡口面和坡口两侧各宽20mm范围内作清理，去除油、锈等污物。

清洁完用丙酮擦拭。

装配对接管装配时尽量保证管子的同心度，控制错边小于1mm，以保证背面成型，同时尽量不留间隙。

4 人员参加Cu90Ni10铜镍管焊接的焊工，必须经过专业培训和考试，并经过船级社或有关的检验部门认可合格后，方能持证上岗。

5 工艺要求和过程施焊规范和要求，应严格遵照有关工艺文件的规定，不得随意更改。

定位焊时，点焊数量应尽量少，以3～4点为宜，点焊长度为10～15mm，定位焊后需用不锈钢刷再次清理定位焊处的氧化物。

定位焊时，应与焊接正式焊缝一样的条件下进行焊接，如果定位焊缝有裂纹，应去除该焊缝并在正式焊接之前重新易位进行定位焊。

焊前以一定的氩气流量（视管径，一般6～8L/min）向管内预先充气以驱除管内空气，在施焊过程中应维持该流量，只到焊接过程结束。

用胶带封住焊缝和管的两侧，以防止氩气流失，焊接时边焊边揭胶带。

由于铜镍合金熔液的流动性较大，为防止仰焊部位出现内凹，尽量全部采用1G旋转的焊接位置进行上坡焊焊接。

在对管和法兰进行焊接时，可以采取双面焊工艺，先焊管外侧，再焊管内侧。

但是焊接管内侧之前必须先进行清根处理。

当层间温度高于100℃时，必须进行冷却。

6 检验焊后检查焊接结束后，焊工应对自己所焊的焊缝正反面进行检查，对不符合验收要求的焊缝，应作出明显标记，以便进行修补。

铜镍管焊接工艺研究摘要：针对铜镍管材料焊接性能分析，结合工艺试验，制定出焊接工艺以满足船舶建造中铜镍管的焊接要求。

本文介绍了铜镍管焊接过程控制及保护措施。

关键词：铜镍合金；CuNi10Fe1.6Mn；焊接工艺试验1.前言铜镍合金管具有良好的力学性能和抗海水腐蚀性能，广泛应用于船舶海水冷却管系中。

铜镍合金管的应用既可减小管壁厚和管子质量，又可延长其使用寿命。

我司的牲口船及海洋平台辅助供应船项目都有用到铜镍管。

作为新材料的应用，需对其焊接性能进行研究，并进行试验以证明焊接接头的可靠性。

2.铜镍合金的理化性能及焊接性2.1铜镍合金的理化性能铜镍合金可形成完全无限固溶体，具有单一的α相，因此具有良好的塑性，易于冷热加工。

铜镍合金的导热性与低碳钢相似，导热率约为纯铜的8%。

铜镍合金的线膨胀系数介于钢和黄铜之间，与奥氏体不锈钢相近。

由于铜的热力学稳定性高，铜离子化可能，材料表面在海水中能形成氧化亚铜保护膜，因而铜镍合金具有良好的耐海水腐蚀性能。

2.2铜镍合金的焊接性铜镍合金的导热性与低碳钢相似，导热率约为纯铜的8%，因此不必像纯铜一样进行高温、大功率焊前预热；铜镍合金对硫、磷等杂质很敏感，且铜元素易形成低熔点共晶易在晶界析出，因此易导致热裂纹的产生；铜镍合金在高温液态下氢的溶解度较大，过剩的氢来不及溢出就会产生气孔；由于铜镍合金无同素异构转变，在液态相转变为α相时易产生大量的柱状晶，导致接头塑性、韧性下降。

宜采用适当的工艺方法进行减少柱状晶，细化晶粒。

因此，铜镍管相对普通碳钢的焊接性能较差，需要采取合适的焊接方法和相应的工艺措施才能保证焊接质量。

3.焊接工艺试验3.1焊接方法及焊材GTAW（钨极氩弧焊）具有电弧稳定，能量集中、保护效果好、操作灵活的优点，适合铜及其合金的焊接，因此本焊接工艺试验采用GTAW焊接方法。

因适量的镍元素可强化焊缝金属，并可改善其抗腐蚀性能，尤其是抗海水腐蚀的性能，同时还可提高焊缝金属的塑性，因此我们选用含镍量约30%的S-CuNi30焊丝（直径为φ2.0）作为填充金属。

铜镍合金管氩弧焊焊接工艺规范1 范围1.1本规范规定了CuNi10Fe1Mn(BFe10-1-1)铜镍合金管钨极氩弧焊的焊接材料、焊接设备、焊前准备及装配要求、焊接工艺、焊后质量检验、焊工培训考试及安全卫生。

1.2本规范适用于船舶海水系统铜镍合金管子与管子以及管子与其它附件的钨极氩弧焊全位置的对接和角接焊。

适用铜镍合金管子的最大壁厚为小于或等于5mm。

2 术语2G—管子垂直固定焊5G—管子水平固定焊3 焊接材料3.1因铜及其合金存在以下共性：难熔性及易变形，焊缝及热影响区热裂倾向大，气孔倾向严重。

为了预防气孔和裂纹的产生，即使焊接刚性较小的薄板，也要求采用加丝来控制熔池的脱氧反应。

焊丝表面须光滑、清洁，不允许有裂纹、起皮、起刺、粗拉道、夹杂、折叠、斑痕等缺陷。

焊接材料采用CuNi30Fe焊丝，不同壁厚管子相对应的焊丝规格要求见表1。

3.2焊丝使用前，需用0号砂纸或用抛光方法进行打磨，直至露出金属光泽，以清除焊丝表面的氧化物和毛刺。

如果焊丝被油污或其它污物污染，可用丙酮或汽油清洗。

3.3为了保证焊接质量，防止焊接时铜镍合金管被氧化，生成气孔等焊接缺陷，要求氩气纯度大于等于99.99%。

4 焊接设备焊接设备使用水冷式氩弧焊焊机。

5 焊前准备及装配要求5.1坡口尺寸管子用机械加工方法进行截断及坡口加工，具体的坡口尺寸见表2。

表2 铜镍合金管氩弧焊坡口尺寸（mm）5.2装配精度管子装配时需保证一定的精确度，对接管子的外圆偏差应小于等于0.2mm。

5.3去除氧化物坡口加工完毕后，对管子坡口边缘内外30mm宽的范围内用0号砂纸或用抛光方法进行打磨，直至露出金属光泽，以清除管子内外表面的氧化物和毛刺。

5.4焊前清洗可用不锈钢刷或铜刷清洁管子表面，如果污染严重，可用丙酮或汽油清洗管子内外表面，以去除表面氧化物、油污或其它污物。

5.5充氩在装配定位焊和管子正式焊接之前，要求在管子内充氩，其流量为6~10L/min，充氩装置见图1。

浅谈船用BFe10—1—1管材的焊接【摘要】文章针对船用BFe10-1-1管材在舰船管子制造中的焊接问题，介绍了焊接工艺、焊接经验。

【关键词】铁白铜管材；TIG焊；氩气；焊前清理1 概论以镍为主要合金元素的铜合金称为白铜。

铜镍二元合金称为普通白铜。

普通白铜中加入锰、铁、锌、铝后称复杂白铜，如铁白铜、锰白铜、锌白铜、铝白铜等。

铜镍合金中所含的高量的镍，显著提高了合金的强度、耐蚀性和抗高温氧化性，并具有中等的强度和良好的冷、热加工性，白铜作为一种高耐蚀性能结构材料，广泛应用于化工、造船等工程。

铁白铜BFe10-1-1管材由于管壁薄、重量轻、管子内壁光滑清洁，具有很高的耐蚀性，使用寿命长，价格适中，目前常被应用于舰船的海水管子的制造。

管子的焊接是管子制造工艺过程中的一个重要工序之一。

下面就BFe10-1-1管材焊接工艺作个介绍。

2 工艺分析与确定2.1 焊接设备的选用焊接设备选用手工直流钨极氩弧焊机。

钨极惰性气体保护焊是气体保护焊的一种，通常又称为TIG焊，它的电极是选用难熔金属钨或钨的合金棒。

在电弧燃烧过程中，电极不熔化，故易维持恒定的电弧长度，焊接过程稳定。

在焊接时，电极电弧区和熔化金属都处于气体保护中，使之与空气隔离。

保护气体一般采用氩气、氦气或氩氦混合气体。

用氩气作为保护气体的称为钨极氩弧焊。

2.2 材料（1）母材海水管所采用的铁白铜BFe10-1-1管材其化学成分如下：镍9.0%～11.0% ，铁1.0%～1.5% ，锰0.5%～1.0%，铜余量。

（2）焊丝焊接时高温将导致Ni元素烧损，Ni元素是改善白铜抗腐蚀性能的主要元素，因此焊丝应选用含Ni量较高的铜镍铁合金焊丝，其牌号为HSCuNi。

（含Ni 量>29.0%）（3）保护气体氩气作为TIG焊接保护气体，氩气中若含有氧气、水分、等杂质时，会削弱焊接清洁作用，焊接质量降低，所以作为保护气体的氩气其纯度≥99.99%。

2.3 焊前准备（1）下料及坡口加工1）当管材通径为100毫米以下可采用砂轮切割机切割；通径100毫米以上时采用等离子切割。

铜镍合金管焊接工艺研究发布时间：2021-06-17T11:03:54.137Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第6期作者：马庆乐[导读] 主要介绍了铜镍合金管件采用钨极氩弧焊的焊接操作方法同时介绍了铜镍合金自身的焊接特性马庆乐徐州市管道二公司第二分公司，江苏徐州 221008摘要：主要介绍了铜镍合金管件采用钨极氩弧焊的焊接操作方法同时介绍了铜镍合金自身的焊接特性，探讨高压铜镍管件焊接的工艺措施和基本操作手法和注意事项。

关键词：铜镍合金；焊接；氩弧焊；焊接参数；引言铜镍合金、铜及铜合金的焊接具有较高的热导性，难融合易变形，散热快形成熔池困难，容易产生热裂纹容易产生气孔，一些较重要的仪表部件在设计上，采用了具有良好耐热性和耐腐蚀性的铜镍合金管进行焊接安装，此铜镍合金较其他铜合金，机械性能异常良好，延展性好，硬度高色泽美观，被广泛用于造船石油化工，医疗器械热交换器等。

由于铜镍管件一般口径较小，管壁较薄一般只有3到6毫米厚，焊接温度不好控制，铜镍元素在焊接时较活跃，易于空气中的氧发生氧化反应，同时具有良好的热沉降性能，为了获得良好的焊接接头性能，必须保证焊缝的全熔透性。

1 焊接准备1.1 焊接材料选择根据铜镍合金管的焊接特性和阿美公司要求高等特点，焊丝采用美国林肯公司生产的直径1.6毫米的ERcuni 铜镍氩弧焊丝，保护气体氩气纯度在99.997%，钨极采用直径2.4毫米铈钨极。

1.2 焊接设备选择林肯DC-4001.3 其他材料选择结合铜镍合金管自身特性，打磨坡口采用白刚玉磨片不锈钢专用磨片和不锈钢专用砂纸，隔离采用干净棉麻布，组对采用硬质马氏体不锈钢夹具和別刀等。

2 焊接操作2.1 焊接参数选择2.2 组对结合当地气候潮热等因素, 铜镍合金管组对前需预热将表面水气去除。

首先将管件加热到50摄氏度以上，管件外壁采用角向磨光机修磨直至露出金属光泽，再采用不锈钢专用砂纸手动清理管外壁、内壁露出黄色金属光泽。