盐城正规高温镍基合金焊接工艺参数
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焊条电弧焊通常指手工电弧焊,在镍及其合金的焊接中,主要用来焊接纯镍和固溶强化镍基耐蚀合金,例如(镍合号):200、201、400、R-405、NS315、601、X、G、NS321、NS333、NS336、NS111、NS142、NS143等。而镍基高温合金很少用手工电弧焊进行焊接。在大多数情况下,应选用化学成分与母材类似的焊条,为了稳定电弧,保护熔池免受大气中O和N的污染,焊条药皮常添加Ti、Mn、Nb作脱氧剂,常见的镍及其合金的焊条有:Ni102、Ni112、Ni202、Ni207、Ni307、Ni307A、Ni307B、Ni317、Ni327、Ni337、Ni347、Ni357。
对于厚度小于2.4mm的镍合金板对接不需开坡口;厚度大于2.4mm时,对接需采用V、U或形坡口。应防止产生未熔合、裂纹和气孔。角接和搭接接头不能用于高应力的工作条件下,特别不宜用于高温下或有温度循环的工况。采用角接接头时根部应焊透;搭接接头则需采用两面焊缝。为了防止镍及镍合金焊接裂纹,应采用小电流快速焊,如果焊接电流过大,会导致电流不稳和飞溅增大,甚至焊条过热或药皮脱落.
镍及其合金焊接时尽量采用平焊位置,焊接过程中应始终保持短弧。当焊接位置是立焊和仰焊时应采用较细的焊条电弧应更短,以便很好地控制熔化的焊缝金属.液态镍合金的流动性较差,为防止未熔合气孔等缺陷,一般要求焊接过程中适当摆动焊条,摆动幅度不能大于焊条直径的两倍。在焊接应变时效敏感的镍合金应焊前预行退火处理。焊接时层间温度应控制在小于100℃,允许采用强制冷却.必要时可采用引弧板和引出板,断弧时要稍微降低电弧高度,并增加焊接速度以减小熔池尺寸.连接焊缝在引弧时应采用反向引弧技术,以利于调整焊缝处的成形,控制气孔产生。
焊接时,坡口和焊材上的油脂、氧化物等污物不仅是产生热裂的根源,也是产生气孔的主要原因,在采用氩弧焊时气体流量不合适或是气体纯度太低,也.会产生气孔。因此,焊接时周围工作区环境的洁净程度、焊前对坡口的清理工作就非常重要。焊般要对坡口及其两侧进行脱脂处理,再用丙酮进行擦洗,然后用不锈钢丝刷进行清理。焊接时氩气纯度至少在99.99%以上,另外,在正面焊接时背面应采用氩气保护至焊肉约6mm处,方可取消背面保护。
镍基高温合金是在 Cr20Ni80合金(俗称镍铬丝,制作电热元件的材料)基础上发展起来的。为了满足高温热强性以及抗氧化、抗腐蚀等方面的要求,镍基高温合金中加入了大量的强化元素,主要强化机制包括固溶强化(Al、W 、Mo等)、析出沉淀强化(γ′相强化)。γ′相强化要求镍基高温合金具有较高水平的铝和钛。然而,高铝钛含量与镍基高温合金的焊接性是一对矛盾关系。
由于工艺方面的原因,铸造成型的高温合金叶片不可避免地会有缩孔、 疏松、裂纹、夹渣、气孔等缺陷, 合格率较低。 而且,即使合格的叶片,在长期恶劣工况条件下也极容易产生裂纹或者腐蚀坑等表面损伤。因此, 研究高温合金叶片的补焊与修复技术,提高叶片的成品率, 延长叶片的使用寿命, 降低其制造成本, 具有的经济效益。