N08825 镍基合金等离子+机械氩弧组合焊接工艺研究
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刘玉祥(森松(江苏)重工有限公司上海分公司,上海 201323)
等离子焊接方法相对于传统的GTAW、SMAW焊接方法具有更高的焊接效率,对于厚度≤8 mm 的对接焊缝,可以不开坡口直接焊接,可以节约焊接材料成本以及人工成本。对于贵金属材料的焊接,采用等离子+机械氩弧组合焊接工艺,能节约更多的成本并保证焊接质量。
1 N08825 镍基合金
N08825 镍基合金满足ASME II 卷B 篇SB-424标准,N08825 合金具有良好的耐氧化物应力腐蚀及氧化-还原性复合介质的腐蚀,多用于热交换器及冷凝器、含多种离子的硫酸环境、油气集输管道用复合管内衬[1]。
1.1 化学成分及力学性能
SB-424 N08825 镍基合金化学成分及力学性能如表1、表2 所示。
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表2 力学性能Tab.2 Mechanical property
1.2 焊接性分析
N08825 镍基合金其基体组织为奥氏体组织,因此不具有冷裂纹倾向,但N08825 镍基合金具有一定的热裂纹倾向。N08825 镍基合金焊接时,杂质元素S 在焊缝金属中偏析,并且S 元素与Ni、Fe 形成低熔点共晶体,在奥氏体组织完全凝固结晶时,低熔点共晶体处于液态薄膜状态,在焊接拉应力的作用下开裂[2]。N08825 镍基合金中含有少量的Si 元素,Si 元素的存在也增加了热裂纹的敏感性。针对N08825 镍基合金焊接热裂纹问题,焊接时应采用合适的焊接线能量焊接,焊接过程中需要严格控制道间温度。
1.3 焊接材料的选择
根据N08825 镍基合金主要化学成分Ni、Fe、Cr、Mo、Cu 的含量,选择ERNiFeCr-1 焊丝焊接,ERNiFeCr-1 焊丝化学成分与N08825 镍基合金相匹配。ERNiFeCr-1 焊丝满足ASME II.C SFA-5.14标准要求,ERNiFeCr-1 焊丝抗拉强度的下限值为550 MPa,而N08825 镍基合金抗拉强度的下限值为586 MPa,因此使用ERNiFeCr-1 焊丝焊接N08825镍基合金时,ERNiFeCr-1 焊丝抗拉强度须不低于586 MPa。
2 等离子+机械氩弧组合焊设备 ......
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