镍基合金堆焊管板深孔加工工艺技术及优化

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镍管的焊接性能研究及优化

镍管的焊接性能研究及优化

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。

CPR1000核电蒸汽发生器管板镍基合金堆焊工艺改进

CPR1000核电蒸汽发生器管板镍基合金堆焊工艺改进

C R 0 0核 电蒸 汽 发 生器 管板 镍 基合 金堆 焊 工艺 改进 P 10
刘呜 宇 吴 绍 炳 吴 义党
( 中广核工程有 限公 司, 广东 深圳 5 82 ) 114
[ 关键词 】 汽发 生器 ; 蒸 管板 ; 堆焊
[ 摘 要] 汽发 生器管板镍基堆焊是蒸汽发生器制造 的基 本工序 , 蒸 也是关 键工序 , 堆焊质 量直接影 响到设备 制造进度 和后
表 2 1 MN 5化学成分 ( 量分数 。 ) 8 D 质 %
元素 C M n P S S i N i
照表 。
表 4 管板带极埋弧堆焊和 电渣堆焊工艺参数对照表
埋 弧 堆 焊 焊 材 规 格 ( m) a r 电流 ( A) 3 05 0× . 6 5~ 2 7 75 2 3 7~ 1 2 3 3— 1 5 电渣 堆 焊 E NC3+ Q ir
元素
C r
M o

C u
≤O 0 .4


1 MND ≤0 2 0 4 8 5 .5 . 3—0 5 ≤0 0 ≤O 2 .7 .l .0
由表 2可 以看 出 ,8 D 1 MN 5为 Mn—N —Mo合 i 金 系列 钢 , 内的 1 Mn i 5 国 3 N Mo4就是 属 于 该 类钢 种 。
2 焊 接 性 分 析
21 管 . 板
3 堆 焊 工 艺
目前 国内 比较 成熟 的两种 堆焊 工艺是 带 极埋 弧
表 C RI0 P O0项 目的管 板 材 质 为 1MN 5( 件 ) 堆焊 和 带 极 电渣 堆 焊 , 4为 两 种堆 焊 工艺 参 数对 8 D 锻 ,
其 化学 成分 如 表 2所 示 。

N06059镍基合金换热管管板的焊接技术

N06059镍基合金换热管管板的焊接技术
N06059 镍基合金焊接时, 焊缝金属熔深浅, 也 不能通过增大焊接电流来增加熔深, 改善焊缝成形; 如果焊接电流过大, 对焊接有害, 易引起裂纹和气 孔。 因此, 必须采用适当的焊接电流和焊接速度。
2 换热管-管板的焊接难点分析及解决措施 对于 N06059 镍基合金换热管-管板的焊接是本
公司首次制作, 没有现成的经验。 焊接时, 如何防 止焊接热裂纹的产生, 如何控制焊缝成形不良以及 如何控制换热管-管板的焊接变形等问题, 是值得进 行深入地分析和提出有效的解决措施。 2.1 焊接热裂纹的防止
(2) 指定专用场地, 要求必须在公司核二级洁 净区中进行焊接。
(3) 设计和制作了换热管-管板管内气体保护工
·工艺与新技术· 31
N06059 镍基合金换热管-管板的成功制作。
关键词: 热裂纹; 焊缝成形; 焊接变形
中图分类号: TG457
文献标志码: B
DOI:10.13846/12-1070/tg.2019.02.010
0 序言 N06059 镍基合金属于目前铬含量较高的 Ni-Cr-
Mo 耐蚀镍基合金, 具有典型的耐腐蚀和抗高温氧化 性能, 尤其是在高温下具有优良的耐腐蚀、 耐热疲 劳、 耐高温冲击性能。 在工业炉和石化行业中, 广 泛应用于各类高温高压环境。
30 ·工艺与新技术· 文 章 编 号 :1002-025X(2019)02-0030-03
焊接技术 第 48 卷第 2 期 2019 年 2 月
N06059 镍 基 合 金 换 热 管 - 管 板 的 焊 接 技 术
李锡伟, 王俊恒, 强 凯, 姚明清
(四川科新机电股份有限公司, 四川 什邡 618400)
本 公 司 曾 为 四 川 某 化 工 厂 10 万t/年 PC 装 置 工 程项目中制作了一台重点设备, 其制作的核心和关 键为 N06059 镍基合金换热管-管板的焊接技术。 由 于 N06059 镍基合金易产生焊接热裂纹、 焊缝成形不 良和换热管-管板焊后易产生焊接变形的特点, 故很 有必要对 N06059 镍基合金换热管-管板的材料和结 构进行深入地分析和提出相应的控制措施。 因此, 本文根据 N06059 镍基合金换热管-管板的材料和结 构特点, 提出了相应的解决办法。

INCONEL600镍基合金堆焊技术的应用分析及其堆焊层焊接工艺的研究

INCONEL600镍基合金堆焊技术的应用分析及其堆焊层焊接工艺的研究

INCONEL600镍基合金堆焊技术的应用分析及其堆焊层焊接工艺的研究摘要:在石油化工行业、船舶、电站、热交换器等产品中经常会遇到焊缝腐蚀失效现象,很容易造成巨大的损失和浪费,甚至出现安全事故。

镍基合金一般都有很好的耐腐蚀性能,特别是Ni-Cr、Ni-Cr-Mo合金等常用于金属表面堆焊,其中Ni-Cr组合主要用于耐氧化性腐蚀,Ni-Cr-Mo组合主要用于耐还原性腐蚀。

本文针对摩洛哥努奥II期200MW光热电站中油盐换热器设备接口SA508Gr.3Cl.1钢进行INCONEL600镍基合金的堆焊技术的应用做了研究分析,并通过各项材料的焊接性分析,充分考虑影响其焊接质量的各项不利因素并合理选择焊接工艺参数及热处理控制工艺,通过采用钨极氩弧焊(GTAW)工艺模拟INCONEL600镍基合金堆焊试验以及镍基合金堆焊层与碳钢SA516Gr.70管道焊接工艺评定试验,通过各项力学性能试验来验证该焊接工艺的合理性与正确性。

关键字:腐蚀失效镍基合金堆焊技术焊接工艺1 引言Inconel600合金是镍-铬-铁基固溶强化合金,其高镍成分使合金具有非常强的抗氯化物应力裂变腐蚀能力,以及在还原状态下可维持其高耐蚀性及在碱溶液中亦具有很强的耐腐蚀能力。

同时因含铬,所以在氧化性环境下耐腐蚀性更胜纯镍,有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能且具有优良的冷热加工和焊接性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。

Inconel600适合采用任何传统焊接工艺与同种材料或其他金属焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、焊条电弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊等,焊接性能良好。

通过在金属表面堆焊镍基合金来曾强其相应耐腐蚀性能被广泛应用于石油化工、海洋工程、电站安装等行业的腐蚀性环境中,因此,对镍基合金堆焊工艺及性能的研究具有十分重要的意义,本文从实际应用的角度出发,对摩洛哥努奥II期200MW光热电站中油盐换热器设备接口进行INCONEL600镍基合金的堆焊工艺与应用进行了详细的分析,并对该接口镍基合金堆焊层与碳钢管道GTAW焊接工艺评定进行了相关研究、试验。

镍及镍合金的焊接工艺

镍及镍合金的焊接工艺

镍及镍合金的焊接工艺一、焊接方法的选择根据镍及镍合金可焊性特点,焊接工艺方法的选择是否能焊好镍及镍合金材料的关键。

·生产实践证明,焊接这种材料的方法可有多种,可根据不同的生产条件和结构性能的要求,可以选择不同的焊接方法。

诸如:焊条电弧焊、埋弧自动焊、TIG、MIG、扩散焊、电阻点焊、缝焊及对焊等;还可以采用等离子弧焊、电子束焊以及钎焊等方法。

但在生产中应用比较多的是钨极氩弧焊(TIG)和焊条电弧焊。

二、焊前准备首先焊前必须清除工件表面上的油脂、漆和油垢,还有氧化膜等污物。

表面上氧化膜及污点,在加热气氛中表面上也会形成还原性氧化物。

镍基合金熔化焊与焊接钢相比有低熔透性的特点,熔池小,熔附金属流动性差。

从焊接性能来看,不宜采用大的线能量来增加熔透性,以防止焊接材料过热,使脱氧元素过多的烧损以及焊接熔池过分搅动所导致的焊缝成型不良。

为保证熔透,应选用大坡口角度和小钝边的接头形式。

三、预热和焊后热处理轧制的镍基合金一般不需预热,但当母材温度低于15℃以下时,应对接头两侧250-300mm宽的区域加热15-20℃,以免湿气冷凝导致焊缝气孔。

层间温度应严格控制,生产实践中大都控制在100℃以下,以减少过热。

虽然有时为保证使用中不发生晶间腐蚀或应力腐蚀而采取稳定化处理,但一般不推荐焊后热处理。

四、钨极氩弧焊焊接工艺钨极氩弧焊是镍基合金生产口应用最广泛的焊接方法,一般采用直流正极性,高频引弧以及电流衰减,延时断气的焊接技术。

(1)氩气作为保护气体,要求必须干燥而且纯度要高,同时背面应通以氩气保护。

(2)钨极通常采用铈钨极,磨成尖部直径0.4mm,夹角30-60度的尖状,可保证电弧稳定和足够的熔深。

应注意避免钨极与熔池相接触,尖端污染必须磨掉。

(3)焊丝选择是决定焊接接头质量和性能的关键。

TIG用的焊丝大多与母材成分相当。

(4)工艺特点·施焊时应采取短弧、快速焊。

·操作时可作微小摆动,但应掌握好焊炬和焊丝的角度。

镍基合金焊接工艺材料方案

镍基合金焊接工艺材料方案

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。

大口径镍基合金管子管板焊接技术

大口径镍基合金管子管板焊接技术
2.3焊 前 准备 2.3.1定位胀 接 定 位 胀 接 前 ,用 丙 酮 科I门布 分 别 对 管 孔 与试样 箭 进 行清 洁 ,去 除 表面 油 污 、杂 质 。 采 用 电动 胀 管机 进 行 贴胀 定 位 ,消 除管 板 与 管 子 的 间隙 ,同时保 证 管 子 管板 根 部 间隙均 匀 ,定位 胀接 形式 见图 5。
焊道 1 大焊。 道 断 面凹或拘 束度 1焊 成 凸断 面焊缝 ,减 少拘 束力 。
裂 纹 2线能 量过 大


2减 少 线能量 。
4 裂

弧 坑 1凹断面弧 坑 。
1填 满弧坑 。
裂 纹 2气体保 护 不 当。
2在 弧 坑冷却 后再 断 气 。
3产 品制 造过 程 3.1产 品焊接 结 合调 试过 程 工 艺试验 的经验 ,我 们 进
关键词 :大 口径 深坡 口 管 子管板焊接
序 言
堆 焊 ,然 后进 行管 子 和堆 焊 层 问 同种 材料 焊
在 热交 换 器制 造 中 ,管子 管 板焊 接接 头 接 ,但 是 这 样 会 延 长 制造 周 期 、增 加 制 造 成
的质 量 直 接 关 系 到 整 个 换 热 系 统 的 安全 运 本 。所 以能够 实现 两 种不 同材 质 的焊 接对 节
焊接 方 向 预 熔 电 流 /A
逆时 针 5 0
预 熔 时 间 /S
4—8
通 气 时 间 /S 电 流 方 式
分 段
基值 电流/A 峰 值 电 流 /A
弧 氢 『\
熄 弧 电 流 /A
气 体滞后时间/s
j 脉 冲
0。 ~ 1()。
1 O。 ~36 0。

镍基高温合金深小孔的旋转冷挤压强化工艺优化

镍基高温合金深小孔的旋转冷挤压强化工艺优化

镍基高温合金深小孔的旋转冷挤压强化工艺优化张卿;雷学林;郭海龙;何岑垚;张显程【期刊名称】《机械工程材料》【年(卷),期】2024(48)1【摘要】采用多级凸包硬质合金挤压工具对镍基高温合金平板中的深小孔进行旋转冷挤压及无旋转冷挤压(主轴转速为0)试验,研究了挤压率(2.4%,3.0%,3.6%)与主轴转速(0,66,200 r·min^(-1))对孔壁表面完整性及试样疲劳寿命的影响,确定了旋转冷挤压优化工艺。

结果表明:与无旋转冷挤压强化工艺相比,旋转冷挤压强化后孔壁表面微裂纹较少,随着主轴转速的增加,微裂纹增多,表面粗糙增大,且相同主轴转速下,挤压率越大,粗糙度越小,表面硬度越高,残余压应力和压应力层厚度越大。

优化旋转冷挤压工艺参数为主轴转速66 r·min^(-1)、挤压率3.0%,该工艺下的孔壁表面微裂纹少,塑性变形层较厚(约30μm),表层硬度提升(硬度峰值为515 HV),表面粗糙度较低(Ra为0.298μm),沿深度方向形成了厚度约为450μm、应力峰值为498 MPa的周向残余压应力层;在优化工艺下孔强化后试样的疲劳寿命约为未强化试样的6.6倍,疲劳裂纹源由孔壁表面向内部偏移了约45μm。

【总页数】7页(P46-52)【作者】张卿;雷学林;郭海龙;何岑垚;张显程【作者单位】华东理工大学机械与动力工程学院;中国航发湖南动力机械研究所【正文语种】中文【中图分类】TG376.3【相关文献】1.镍基高温合金以铰铣代替深孔磨削的工艺研究2.高温镍基合金精密小直径深孔加工工艺3.镍基合金堆焊管板深孔加工工艺技术及优化4.钛合金与镍基高温合金薄片振动辅助电火花加工工艺参数优化研究5.钻削镍基高温合金小孔的试验研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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要: 废热锅炉是合成 氨装 置的关键设备之一 , 而管板是废热锅炉 中最重要 的承压元件 , 本文介绍 了镍基合
金 堆焊管板深孔工艺技术 , 并 对其进行 了优化 , 在制造质量和经济效益方 面提供 了较 为可行 的方 法。
关键 词 : 废热锅炉 ; 镍基合金 ; 深孔加工 中图分 类号 : T G 4 4 文献标识码 : A 文章编号 : C N 2 3—1 2 4 9 ( 2 0 1 7 ) 0 5— 0 0 4 4— 0 4
合金 堆 焊 的管板 孔 群 作 为 研 究 对 象 , 对 其 加 工 工 艺技 术 进行研 究 和优 化 。
图1 废 热 锅 炉 管 板 孔 群 分 布 示意 图
1 结构特点 与技术要求
1 . 1 结 构特 点
1 . 2 技 术要 求
管 板与 管孔 技术 要求 如下 :
Ab s t r a c t : Th e wa s t e he a t b o i l e r i s o n e o f t h e k e y e qu i p me n t o f s y n t h e t i c a mmo n i a,a n d t he t u b e pl a t e i s t h e mo s t i mp o r t a n t p r e s s u r e c o mp o n e n t s i n wa s t e h e a t b o i l e r ,t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e t e c h - no l o g y o f d e e p p r o c e s s i n g o f ni c k e l b a s e a l l o y we l d e d pi pe,a n d i t s o p t i mi z a t i o n i n ma n u f a c t u r i n g qu a l i t y a n d e c o n o mi c b e n e f i t s p r o v i d e a f e a s i b l e me t h o d f o r . Ke y wo r ds: wa s t e he a t bo i l e r ; ni c k e l b a s e a l l o y; d e e p ho l e ma c h i n i n g
G u a n Q i n g h e , L i a n S o n g s o n g, Du X i n ( Ha r b i n B o i l e r C o . , L t d . , H a r b i n 1 5 0 0 4 6 , C h i n a )
De e p h o l e p r o c e s s i ng t e c h n o l o g y a n d o p t i mi z a t i o n 0 f Ni ba s e d a l l o y s u r f a c i ng t ub e s he e t
第 5期
关庆鹤 , 等: 镍基合金堆焊管板深孔加工工艺 技术及 优化
。 4 5・
管孔 内壁 粗糙 度为 R a 6 . 3 u m; 管 孔 排布 为正 三 角 形 , 孔 中心 间距 基 本 尺 寸
为3 2 m m;
以及刀具 类 型 的选 取方 面决 定 了本文研 究 内容 的 质 量和效 率两 个关 键点 。
管孔 基本 尺 寸为 q o 2 1 . 1 5 mm, 公差为 一 0 . 1一
+0. 05 mm ;
管 板 主要 材 质 为 S A 3 3 6 F 2 2 C L 3锻 件 , 在 管 程
收 稿 日期 : 2 0 1 7— 0 5—1 2
作者简介 : 关庆 鹤, 工作 于哈尔滨锅 炉厂有 限责任公 司。
第 5期 2 0 1 7年 9月




No. 5
S e p. 2 0 1 7
BOI L ER MANUF ACTURI NG
镍基合金堆焊管板深 孑 L 加 工 工 艺 技 术 及 优 化
关庆鹤 , 廉松松 , 杜 鑫
( 哈 尔滨锅 炉厂 有限责任 公 司, 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 )
的管 孔 , 孔 群 区域 管 孔 有效 深 度 为 2 4 0 m m。管 板 孔群 分 布如 别 是 承 受 高 温气 体 的人 口 侧, 既要 承受 高压 又要 经受 高 温介质 的冲击 , 因此 设计 图纸 中选 用 I n c o n e l 6 0 0这种 镍 基合 金 作 为堆 焊材 料来 承受 高 温 高 压 , 在 这 种 十 分 恶 劣 的 工况 下, 管板 孔群 所 承 载 的换 热 管 及 焊 接 接 头 等 部位 会受 到很 大 热应 力 , 因此 在 文 中选 择 了采 用 镍 基
/ , ,

0 引 言
废 热 锅炉 是 合成 氨装 置 的关 键 设 备 之 一 , 废 热锅 炉对 高 温气 体进行 冷 却 的同时 又可 以 回收 高
温气 体 中 的热 能产 生蒸 汽 。而 管板 是废 热锅 炉 中
侧基材表面堆焊 厚度 为 1 0 a r m的i n c o n e l 6 0 0镍 基合 金 。管板表 面分 布有 6 4 8个基 本尺寸 为 ‘ p 2 1 . 1 5 m m
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