2010/10/15 10:52:45
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内容摘要:不锈钢与镍及镍合金的焊接实践
1)纯镍与不锈钢316L的非熔化极氩弧焊(TIG焊)。某工程氯碱厂二闪沉降槽为内衬纯镍容器,圆筒基体材料为Q235A碳钢,厚12mm,圆筒衬里为纯镍N6,厚为3mm;顶盖材质为不锈钢316L(相当于我国钢号00Crl7Nil4Mo2),厚6mm。设备圆筒内盛装NaOH介质,使用温度95℃。
①焊接性分析。纯镍与不锈钢,还是与碳钢焊接时对结晶裂纹都特别敏感,主要是不锈钢或碳钢中硫、磷含量与镍相比,高出10~15倍,使焊缝金属中形成低熔点共晶体,如NiS熔点为645℃,Ni
2P熔点为880℃,残留在晶界区的这些液膜,在焊接应力的作用为焊接热裂纹的产生创造了条件。其次对气孔也特别敏感,产生气孔的原因,是镍与氧生成NiO,NiO在230℃以上容易被氢还原;在230~300℃开始被碳还原而引起气孔。氧和碳来源于焊材和母材金属表面的油脂和氧化物等。
②焊接质量控制。镍板和焊缝表面不允许有铁离子存在;严禁有害杂质对焊丝、母材金属和焊接熔池的污染。在整个焊接环境、包括制作全过程、工装夹具、焊前清理及层间清理等均要采取相应的净化和保护措施。
③纯镍N6与不锈钢316L焊接工艺。焊丝选用ERNiCr-3,直径φ2.4mm。焊接参数:选用直流正接电源,焊接电流为240A,电弧电压13V,18cm/min;喷嘴直径φ16mm,钨极直径φ3.2mm,氩气流量35L/min。
施焊时电弧指向镍板和焊丝,使它们得到可靠保护。施焊过程中,焊丝熔化端头要始终在氩气保护气氛下,防止氧化。由于氩气保护有一定的挺度,故熔池后方的焊缝约60mm长度内得到有效保护,焊缝表面呈银白色和金黄色颜色,保护良好。
焊接第一、第二道焊缝应采用抗热裂性强的ERNiCr-3焊丝,可克服焊缝形成裂纹;第三道焊缝可用N6焊丝施焊。
④悍接方法与焊丝的选择。根据产品结构特点,选用TIG焊。其目的是使用惰性气体能有效地保护焊丝、母材金属和熔池不易受氧化,要求氩气纯度(体积分数)大于99.99%以上。
焊丝选择极为重要,直接影响到焊接接头质量,表8-59所示为国内外有关焊丝牌号。其中ERNiCr-3(美国牌号)和WeLTiGNi-1(日本牌号)这两种焊丝中含有较多的合金元素,如锰、钛、铝、铌、硅等。锰主要能脱硫;钛、铝和硅为脱氧元素;铌和钛具有脱碳的作用。与不锈钢焊接时,只要不锈钢稀释率不很高,焊缝不易形成裂纹。
无论是ERNiCr-3,还是WeLTiGNi-1焊丝都具有良好的抗裂性,抗氧化性优于国产N6板和N6焊丝,
其流动性也很好,可以作为纯镍和不锈钢316L焊接之用。
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