纯镍材料焊接工艺优化
如何控制镍及镍基合金的焊接工艺与质量
如何控制镍及镍基合金的焊接工艺与质量镍是重要的有色金属，在工业生产领域发挥了重要的作用，其具有良好的物理特性，本文主要分析了镍的特性，并且针对它的特性，提出了科学的焊接施工工艺。
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具有独特的物理、化学和耐蚀性能，同时又具有良好的高温和低温力学性能，因此，镍及镍基合金在现代工业中得到了越来越广泛地应用，多数镍及镍基合金设备是靠焊接制造而成，镍及镍合金焊接一般采用手工钨极氩弧焊、手工焊条电弧焊、熔化极惰性气体保护焊等方法，也可采用埋弧自动焊焊接方法。
但是在焊接过中也会产生很多焊接问题，影响镍及镍基合金设备的使用性能、安全性能和寿命。
为了保证镍及镍基合金设备的安全使，控制镍及镍基合金的焊接质量，需要针对镍及镍基合金的焊接性，制定科学的焊接工艺。
1镍及镍基合金的分类及用途(1)工业纯镍：应用在处理苛性碱的设备上、食品加工设备、化学品装运容器、耐海水腐蚀设备和电器及电子元件等;(2)蒙乃尔Monel(Ni—Cu系)：应用在石油和化工工业及在海洋开发中，可用来制造各种换热设备、石油和化工用管线、锅炉给水加热器、容器、反应釜、塔、槽等;(3)因康镍Inconel(Ni-Gr-Fe系)：应用在化学工业中，用来制造加热器、换热器、蒸馏塔、蒸发器、冷凝器，以及盛装硝酸及硝酸加氢氟酸等用途的容器、管道、塔和槽等;(4)哈斯特洛依Hastlloy(Ni-Mo或Ni-Gr-Mo系)：Ni-Mo系多用于制造盐酸容器的衬里、管道等;Ni-Cr-Mo系主要应用于在强腐蚀性氧化-还原复合介质中应用装置，以及在高温海水中应用的装置;(5)Ni-Cr-Mo-Cu系：对含有氯离子、氟离子的酸性介质的冲刷能够耐冷凝腐蚀;(6)铁镍基合金：常用于加热管、热交换器及蒸汽腐蚀器等，具有优良的耐应力腐蚀性能和耐高温腐蚀性能。
镍材质的焊接工艺流程
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在进行镍材质的焊接工艺之前，需要做好一系列准备工作。
镍及镍合金材料的氩弧焊焊接工艺浅析
合金材料焊接工艺中应注意以下几点问题。
（ ）焊接 前对坡 口周 围及焊 丝表 面进 行严 格 １
的清洗是焊前准备 的一个重要工序 ， 这样可杜绝
有 害 气 体 的来 源 ， 防止 产 生气 孔 、 纹 等 焊 接 缺 裂 陷 ； 用适 宜 的焊接线 能量 ， 采 可避免 晶粒粗 大 。 （ ）正确选 用 与母 材 匹配 的焊接 材料 是 防止 ２
件进 行 必要 的 固熔处理 或 消除应 力处理 。
性， 且具有更高的使用温度 ， 是重要 的容器用特种
材 料 之一 。 由于镍及 镍合 金材 料本 身 固有 的物理
和化 学特 性 ， 焊接 过程 中极 易 出现裂 纹 、 孔及 在 气
晶粒粗大等缺陷 ， 严重影 响到设备 的制造质量及
使用性能， 掌握 并 优 化 镍及 镍 合 金 的焊 接 工 艺对 于保 证产 品质 量 和提升 企业 制造 能力具 有 重要 的
分 ； 少 线能 量 ， 条 不摆 动 。 减 焊
５ ２ 气孔 的产 生与 防止措 施 ．
根据以上对镍及镍合金材料焊接性能和相应
焊 接工 艺评 定试 验 结 果 的 分 析 ， 结 了在镍 及 镍 总
焊接坡 口不干净 、 填充金属不干净 、 保护气体 纯度低等都 可能导致气 孔 的产 生。相应 的措 施 是： 采用 化学 方法 和 机械 方 法 消 除 坡 口及 焊 丝 的 油锈污物 ； 使用纯度高 的保护气体 ， 将焊道背面保 护充分 ， 气体流量要适 当， 焊接环境要防风 。
高压圈的设置使系统 的操作弹性增 大。因此 ， 在 能源相对紧缺的今天 ， 在原料天然气 量不能保证
２套尿素装置 同时运行 的情况下 ， 优先保 证 Ａ － Ｃ
镍合金焊接工艺(氩弧焊工艺)
镍合金焊接工艺(氩弧焊工艺)引言镍合金是一种非常重要的工程材料，在许多领域应用广泛，如船舶制造、航空航天、石油化工等。
而在镍合金的加工中，焊接工艺是一项关键的技术，其中氩弧焊工艺是一种被广泛采用的方法。
氩弧焊工艺的原理氩弧焊是一种利用气体电弧产生高温，通过熔融电极和工件实现焊接的方法。
在氩弧焊中，氩气被用作惰性气体，它不会与镍合金发生反应，可以提供稳定的保护，避免氧化和污染。
氩弧焊工艺的步骤1. 准备工作：清洁并预热焊接材料，检查焊接设备和气体供应是否正常。
2. 设定参数：根据具体的镍合金种类和厚度，设定合适的焊接电流、电压和气体流量。
3. 焊接准备：选择合适的焊接电极和焊接材料，将工件正确定位和夹紧。
4. 开始焊接：在保护下点燃氩弧，将焊接电极逐渐移动，完成焊缝的形成。
5. 焊后处理：清理焊接区域，检查焊缝质量，并进行必要的后续处理。
氩弧焊工艺的优点1. 高质量：氩弧焊可以提供高质量的焊缝，抗拉强度和密封性好。
2. 适用性广泛：氩弧焊适用于多种镍合金，对各种形状和厚度的工件都有良好的适应性。
3. 易于操作：氩弧焊工艺相对简单，操作容易掌握。
4. 可控性好：通过调整参数，可以实现焊缝的精准控制。
氩弧焊工艺的注意事项1. 温度控制：在焊接过程中需要控制焊接区域的温度，避免过热或过冷引起缺陷。
2. 保护措施：氩气的保护是关键，需要确保氩气供应稳定，并且焊接区域得到充分保护。
3. 材料选择：选择合适的焊接材料和电极，以保证焊缝的质量和性能。
4. 焊接层次：大部分情况下，需要进行多道次的焊接，以提高焊缝的质量和强度。
结论氩弧焊工艺是一种重要且广泛应用于镍合金焊接的方法。
通过正确的步骤、参数和材料选择，可以实现高质量的焊缝和满足特定工程要求的应用。
在实际应用中需要注意温度控制和保护措施，以确保焊接质量和性能。
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。
镍及镍合金的焊接工艺方法
镍及镍合金的焊接工艺方法引言镍及镍合金在许多工业领域中具有广泛的应用，例如航空航天、化工和能源等。
为了实现这些应用，了解镍及镍合金的焊接工艺方法至关重要。
本文将介绍几种常用的焊接工艺方法以及它们的优点和适用范围。
1. 电弧焊电弧焊是一种常用的焊接方法，适用于焊接厚板和高合金镍及镍合金。
该方法基于通过电弧产生的高温来熔化工件并形成连接。
电弧焊具有以下优点：- 可以焊接较厚的材料；- 可以用于不同类型的镍及镍合金；- 焊接强度高。
2. 氩弧焊氩弧焊是一种常见的保护气焊接方法，适用于焊接薄板和细小的焊接部件。
该方法使用氩气作为保护气体，以避免氧气和其他杂质对焊接区域的影响。
氩弧焊具有以下优点：- 适用于高合金镍及镍合金焊接；- 焊接过程中产生的热影响较小；- 高质量的焊接接头。
3. 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊是一种常用的自动化焊接方法，适用于大量生产和大规模项目。
该方法使用可熔化的焊接材料极和保护气体来形成焊缝。
熔化极气体保护焊具有以下优点：- 高效的焊接工艺；- 适用于大规模焊接项目；- 可实现高可靠性的焊接接头。
4. 激光焊接激光焊接是一种精确且快速的焊接方法，适用于高精度焊接需求。
该方法利用激光束将焊接区域瞬间加热并熔化，从而形成高质量的焊缝。
激光焊接具有以下优点：- 焊接过程中产生的热影响较小；- 可以焊接薄板和复杂形状的部件；- 高精度和高质量的焊接接头。
结论镍及镍合金的焊接工艺方法有多种选择，每种方法都有其适用范围和优点。
在选择合适的焊接方法时，应考虑工件材料、焊接需求和项目规模等因素。
根据具体情况，选择合适的焊接工艺方法可以确保焊接接头的质量和可靠性。
纯镍Ni200等离子焊接工艺参数正交试验优化设计
保 护气 体 选用 ９ ９ ． ９ ９ ％纯氩 气 ； 焊前 对试 板 待 焊 区进 行
机械打磨去除表 面氧化层 ， 再用丙 酮擦 拭 ， 去除油 污、 杂质 。试 验使用 一 套 以 Ｐ Ｌ Ｃ作 为控 制核 心 的 自制 小 型 化 等离 子 弧 焊设 备 进 行 焊 接 试 验 Ｊ ， 采 用 正 交 优 化设
焊接 中厚镍板是一种 理想 的焊接方法 。
关键词 ： 纯镍 Ｎｉ ２ ０ ０ 等离子焊接 中图分 类号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ６ ． １
正交试验
拉伸试验
０ 前
言
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 试验 方 法
纯镍 Ｎ ｉ ２ ０ ０ 具 有优 良的耐蚀性、 较 高 的电真空性 能、 电磁控 制性 能 ， 广泛 应 用 于化 工 、 机 械 电子 、 食 品等 方 面 Ｊ 。等离 子弧具 有 能量集 中 、 射 流速 度 大 、 电弧 力 强的特性 ， 因而穿孔等离子弧焊接与激光焊 、 电子束焊 接 同被归 人 到 高 能 密 度 焊 Ｊ 。 目前 ， 等 离 子 焊 接 可 以 焊接碳钢 、 不锈钢 、 耐热 钢、 镍及镍合金 、 钛及钛合金 、 铝及铝合金 、 镁及镁合金 、 铸青铜 、 铝青 铜等 Ｊ 。采 用 自行研究的等离子弧焊接设备对厚度为 ６ ｍ ｍ的 Ｎ ｉ ２ ０ ０
图 ３ 指标 一因素趋势图
个水平所对应的数值中， 第１ 个水平对应 的数值最大 ， 因此对因素 Ｃ而言 ， 第１ 个水平是最好的， 即ｃ 。 ３ ． １ ． ２ 因子 影响 指标 的主 次顺 序
如果 只考 虑 焊 接 接 头 抗 拉 强 度 这 一 主要 指 标 ， 主 要 的 ３个影 响 因素焊 接 电 流 、 离子 气 体 流 量 、 焊 接 速 度 的极差 值 分 别 为 Ｒ ＝ ５ ８ ． ０ ０， Ｒ ２ ＝ ５ １ ． ６ ７ ， Ｒ ＝ ３ ３ ． ６ ７ 。 说 明 ３个影 响 因 素对 接 头 抗 拉 强 度 的影 响 是 不 同 的 ， 极 差值 尺大说 明 了该 因素对 指标 的影 响较 大 Ｊ 。该试
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严重影响焊接接头的机械性能和耐蚀性能 。 4 纯镍的焊接性试验
考虑到设备的结构特点 ,在进行焊接性试验时 ,采 用手工钨极氩弧焊 ( TI G) 的方法 ,试件为 650 ×150 × 10 的板件对接 ,单面 V 型坡口 ,角度为 60°,坡口间隙 为 2 mm ,无钝边 。焊丝采用 Φ2 mm 的 T GSNi - 1 。 其化学成分见表 2 。
表 2 TGSNi - 1 的化学成分 (质量分数) ( %)
C Si Mn S
P Ni Cu Ti Al Fe
0. 06 0. 41 0. 24 0. 001 0. 03 96. 23 0. 01 3. 02 0. 02 0. 01
焊接工艺参数见表 3 。
表 3 焊接工艺参数
焊接层数 1 、2
2002 年第 24 卷第 5 期 姜家仪 郑世锋 :纯镍材料焊接工艺优化
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纯镍材料焊接工艺优化
姜家仪 郑世锋
(齐鲁石化公司工程管理部 ,淄博 255408)
1 引言 纯镍是在工业生产中各种苛刻腐蚀环境下采用的
金属材料 。鉴于石油化工生产过程中高温 、高压和介
质强腐蚀性的特点 ,石油化工装置设备选材的要求很 高 ,烧碱装置的关键设备碱蒸发器就是采用纯镍制造 的 。我国石化行业烧碱装置的碱蒸发器过去基本是随
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化 工 建 设 工 程 2002 年第 24 卷第 5 期
对防止纯镍焊接产生热裂纹 ,是很有必要的 。另外 ,纯 镍材料的线膨胀系数较大 ,焊接过程中 ,易形成较大的 焊接应力 ,导致裂纹的产生 。 5. 1. 2 多边化裂纹
焊接过程是一个不平衡的冶金过程 ,焊缝金属由 液相向固相结晶速度很快 ,不平衡的结晶过程导致晶 体点阵原子排列不完整 ,形成了大量的空位 、位错等晶 格缺陷 。随着结晶过程的进行 ,这些空位 、位错逐渐合 并 、集聚 、扩大 ,最后形成了与一次结晶晶界不同的新 网界或亚晶界即多边化晶界 。该多边化晶界是薄弱 的 ,在一定的应力作用下 ,很容易形成多边化裂纹 。纯 镍材料为单相奥氏体组织 ,其焊缝金属的多边化晶界 形成和发展比较顺利 ,因此最后发展成多边化裂纹 。
通过焊接性试验 ,认识到填充材料的化学成分是 防止纯镍焊接产生缺陷 、保证焊接质量的一个关键因
2002 年第 24 卷第 5 期 姜家仪 郑世锋 :纯镍材料焊接工艺优化
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素 。焊丝 T GSNi - l 不是在该条件下焊接纯镍的最佳 焊材 ,同时 ,脱硫也不够充分 。最后 ,选用了冶金成分 配置较合理符合 AWS 标准的焊丝 ,型号为 ERNi - l , 该焊 丝 的 气 孔 敏 感 性 小 并 能 防 止 产 生 焊 接 裂 纹 。 ERNi - l 的化学成分见表 5 。
6. 3 坡口型式 纯镍焊接与低合金钢相比有低熔透性的特点 ,但
不能采用大线能量来增加熔透性 。坡口型式应选择较
大的坡口角度 ,同时为减少焊缝金属的填充量及焊接 应力 ,应采取双面 V 型坡口 。具体的坡口型式为 : 双 面 V 型坡口 、角度为 75°、钝边 1mm 、间隙 2mm 。 6. 4 焊接材料 6. 4. 1 焊丝
应停止使用 。同时 ,在每瓶氩气使用前 ,可先在纯镍试 板上进行检验 ,点焊后焊点外观银白如镜的为最优 ;表 面为金紫色 、灰褐色的禁止使用 。
6. 5 焊接工艺参数 针对纯镍的导热率低 ,容易过热 ,焊缝晶粒易长大
的倾向 ,严格控制焊接工艺参数是十分重要的 。特别 是焊接线能量 ,单纯靠减小焊接电流的方法 ,实际证明 并不是有效的 ,因为液态镍的流动性较差 ,熔深浅 ,实 际焊接采用的电流不宜太小 ,保证焊缝熔合的条件下 用提高焊速的方法来控制热输入量 。严格控制层间温
≥99. 5 0. 2 0. 2 0. 08 ≤0. 01 ≤. 035 ≥380 ≥140 ≥30
3 纯镍的焊接性分析 纯镍为单相奥氏体组织 ,液态凝固过程中不发生
相变 ,极易与 S、P 、B 、Pb 等元素形成低熔点共晶体 ,从 而导致产生热裂纹 ; 纯镍固液相温度区间小 ,流动性 低 ,液态时溶解 H2 、O2 、CO2 等气体 ,在焊接快速冷却 凝固过程中极易形成气孔 ;另外纯镍的电阻率大 、热导 率低 ,焊接过程中易过热 ,导致焊缝晶粒迅速长大 ,纯 镍材料晶粒一旦粗化后 ,很难用热处理的方法来改善 ,
时 ,氩气的流量也是一个重要的焊接工艺参数 。当氩 气的流量太小时 ,起不到保护效果 ; 当氩气流量太大 时 ,不仅浪费氩气 ,反而会产生紊流 ,将空气卷入保护 区 ,使焊缝形成气孔 。 5. 3 晶粒粗大
纯镍材料的热导率低 、电阻系数大 ,焊缝和热影响 区有过热倾向 。焊接时采用的焊接线能量较大 ,所有 这两方面 ,在首次施焊时 ,都没有从根本上得到重视 , 促使了粗大晶粒的产生 。奥氏体晶粒粗大 ,既容易使 低熔点共晶体在晶界聚集形成热裂纹 ,又影响了接头 的耐蚀性能和机械性能 。纯镍材料的晶粒一旦粗化 后 ,很难用热处理的方法来消除 。焊接过程中 ,减少焊 缝的热输入量 ,同时向焊接熔池中添加足量的 A1 、Ti 等细化晶粒的合金元素 ,可防止纯镍焊接晶粒粗化倾 向。 6 优化的焊接工艺
焊接电流
I/ A 100～120
电弧电压
焊速
U/ V υ/ ( mm·min - 1)
12～14
50～60
3 、4
120～140 12～14
60～70
氩气流量 (L·min - 1)
12 14
焊后进行 R T 检测发现焊缝区存在气孔 ,在 R T 底片上没有发现裂纹 ,但在进行微观金相检验时发现 :
通过焊接性试验及理论分析 ,找到了产生焊接缺 陷的主要原因 ,最终得到了纯镍材料优化的焊接工艺 。 6. 1 焊接方法
根据纯镍的焊接特点 ,结合碱蒸发器的结构 ,在焊 接方法上仍选用 TI G 焊 ,但为了增加焊接区域的保护 效果 ,同时采取背面充氩保护 。 6. 2 焊前准备
由于焊件坡口区域和焊丝表面存在油污 、水分及氧 化膜等杂质 ,在焊接过程中易造成焊接缺陷。因此 ,焊 前必须对坡口及两侧 50 mm 范围内、焊丝表面进行严 格清理 ,采用化学清的方法。其清洗液的配方见表 4 。
器的制造任务 ,设备制造前通过对纯镍材料进行焊接 工艺试验及理论分析 ,对纯镍材料的焊接工艺进行优 化 ,并采取工艺措施 ,终于成功地制造出合格产品 ,为 今后提高同类国产化设备的制造质量积累了经验 。
2 设备制造及操作要求 碱蒸发器是烧碱装置四效逆流蒸发工艺流程中的
关键设备 。其工作温度为 162. 5 ℃, 工作介质 中 的 NaOH 浓度 43. 5 %、NaCl 浓度 7 %、Na2SO4 浓 度 0. 6 % ,其壳程压力为 0. 9 MPa 。设备要求优良的焊缝外 观质量 ,对接焊缝 100 %R T 检测按 JB4730 规定的 Ⅱ 级为合格 。碱蒸发器由蒸发室 、加热室组成 。其中蒸
装置从国外引进的 ,近年来 ,该设备已初步进行国产 化 。由于碱蒸发器的制造涉及到纯镍材料的焊接 ,因 此 ,如何对纯镍材料进行焊接工艺优化 ,成为保证设备 制造质量的关键 。
由于纯镍材料本身固有的物理 、化学特性 ,在焊接 过程中极易出现裂纹 、气孔及晶粒粗大等缺陷 ,严重影 响到设备的制造质量及使用性能 。我们承接了碱蒸发
我们在分析气孔产生的原因时 ,认为焊材 、母材表 面的清洁度对形成焊接气孔有很大的影响 。如焊件 、 焊丝表面上的水份 、油污 、焊件坡口及两侧的油脂 、机 械切削液等 ,这些污物中都含有氢 、碳等元素 ,高温时 溶入液态金属 ,凝固过程中便形成气孔 。 5. 2. 3 氩气的影响
氩气是惰性保护气体 ,具有高温不分解又不与焊 缝金属发生氧化反应的特征 。但氩气的纯度对焊接质 量有较大的影响 ,氩气中的 O2 、N2 、H2O 等杂质含量超 过标准规定时 ,会使焊接电弧不稳定 ,而产生气孔 。同
发室的规格为 :<4876 ×3505 ×10 ,材质为纯镍 ,型号为 符合 ASM E 标准的 NiSB - 162 - 200 ,材料的化学成 分及力学性能见表 1 。
表 1 纯镍材料的化学成分 (质量分数) ( %) 及力学性能
化学成分 ( %)
力学性能
Ni Mn Fe
C
Sห้องสมุดไป่ตู้
P σb/ MPaσ0. 2/ MPa δ5 ( %)
多边化裂纹一般为微裂纹 ,用一般的 R T 射线探 伤仪不易检测到 ,更应引起足够的重视 。因此 ,在纯镍 材料的单相奥氏体焊缝中加入固溶强化的大原子半径 的 Mo 、W 、Mn 、Nb 等元素 ,来阻碍空位 、位错的移动 、 合并 ,可有效地防止纯镍材料焊缝多边化裂纹产生与 发展[3 ] ,且这些大原子半径的元素能造成晶格点阵畸 变 ,使不理想晶格的定向生长不易完成 ,这对防止多边 化裂纹是很有益的 。 5. 2 气孔的成因分析 5. 2. 1 周围气体
度 。焊接工艺参数见表 6 。
表 6 焊接工艺参数
焊接层数
1 2～4
焊接电流
I/ A 90～110 100～120
电弧电压
焊速
U/ V 12～14 12～14
表 5 ERNi - l 的化学成分 (质量分数) ( %) 3
C Mn Fe P
S
Si Cu Ni Ti Al
0. 15 1. 0 1. 0 0. 03 0. 015 0. 75 0. 25 ≥93. 0 2.0～3.5 1. 5
3 :其它元素总量 0. 5 %
6. 4. 2 氩气
氩气的纯度对焊接质量有较大的影响 ,应选用国 家定点生产厂的产品 ,纯度要求达 99. 99 % ,当每瓶氩 气用至内压 2. 0 MPa 时 ,因为此时含水量有所增加 ,
表 4 化学清洗液配方
H2O/ ml
H2SO4/ ml
HNO3/ ml
NaCl/ g
1000