镍合金的焊接技巧【转帖】

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一，概述
      镍及其合金的焊接主要指镍基耐蚀合金的焊接，常见的有：Ni,Ni-Cu,Ni-Cr-Fe,Ni-Fe-Cr,Ni-Mo,Ni-Cr-Mo,Ni-Cr-Mo-Cu等，其还含有W,Nb,Al,Ti,Co,N等元素。常用的焊接方法有：焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子焊、电阻焊、钎焊等。在焊接过程中往往出现比较多的问题，主要表现在这么两个方面;①常常出现裂纹，这主要是镍基耐蚀合金具有较高的热裂纹敏感性，它包括结晶裂纹、液化裂纹、高温失塑（延）裂纹。这些裂纹常表现为宏观裂纹、微观裂纹或同时存在，但在常温下裂纹一般不会扩展。②耐蚀性降低，由于镍合金液态焊缝金属的熔深浅、流动性很差，有的焊工往往采取增加电流来增加熔深和流动性，这是错误的。因为镍基耐蚀合金有其固有的特性，就是电流超过推荐范围，相对熔深与流动性变化不大，由于热输入增大使焊缝金属中的合金元素脱氧剂蒸发，易出现气孔及热裂纹，再者过大焊接电流引起焊条过热而使电弧不稳，飞溅增多，药皮脱落，严重影响气渣保护，产生氧化降低耐蚀性。这里主要介绍焊条电弧焊。

二，焊前准备

      1、焊件必须严格清理，因为焊件上的杂物含有,S,Sn,Zn,Pb,Bi,Sb,As等与Ni形成低熔点共晶的有害元素，产生脆化场，它们会增大焊件热裂纹的倾向。更可恨的是它们还会在焊接过程中形成细小的夹渣或氧化物，这种小缺陷一般用射线探伤和着色检验也发现不了。所以说，焊件清理是否到家，是焊接成败的关键。清除的方法有：①对于油污、油脂可用蒸汽脱脂或用丙酮酒精等其它溶剂清除。②对于不溶
于脱脂剂的涂料和其它杂物，可用氯甲烷、碱、专用合成剂等清洗。③对于标记用各种墨水痕迹一般可用甲醇清洗。④对于表面氧化物、被压入焊件表面的杂质可用磨削清除。

      2、坡口制作，根据焊接方法的不同采用坡口的形式略有差异，但有其共同点：大坡口（角）、小钝边、大间隙，对于小于2.4mm的对接焊缝不需开坡口。


      3、预热除湿，通常情况下，焊件表面都存在吸收了部分水份、湿气，应对焊件进行稍加预热（20～30℃）。对于铸造镍基耐蚀合金焊接时，为了减少焊缝的裂纹倾响，在焊前需要对焊件进行100℃～250℃的预热（焊后可锤击或退火消应力）。


      4、焊机选择，一般采用性能稳定的直流电源，接法为直流反接。


      5、焊条选择，焊条药皮通常含有：Ti、Mn、Nb等元素作脱氧剂。镍基耐蚀合金的焊条一般分为：纯Ni、Ni-Cu、Ni-Cr-Fe、Ni-Mo、Ni-Cr-Mo等类型。其典型焊条适用范围如下：①纯镍类焊条，ENi-1,主要用于工业纯镍（200或201）、镍与钢、在钢上堆焊。②镍铜类焊条，ENiCu-7，主要用于焊接镍铜合金（400）、镍铜合金与钢、在钢上堆焊。③镍铬铁类焊条，ENiCrFe-2，主要用于焊接镍铬铁合金（NS312）、含镍9%的钢、异种金属（碳钢、不锈钢、镍及其合金），焊件使用温度范围从低温到980℃（820℃以上欠佳）。④镍钼类焊条，ENiMo-1，主要用于焊接镍钼合金（NS321）、钢、其它镍合金⑤镍铬钼类焊条，ENiCrMo-3，主要用于焊接镍铬钼合金、NS336（625），使用温度范围是从低温到980


三，焊接操作


      1、焊接参数：镍基耐蚀合金的焊接工艺与高质量的不锈钢焊接相似，只不过其焊缝的熔深更浅，液态焊缝金属的流动性更差，因此在焊接过程中必须严格控制焊接参数的变化。每个类型焊条规格都有一个最佳的推荐值，如图：

      2、尽量采用平焊位置焊接，必须采用短弧焊接，也就是说焊条顶（压）着电弧运条。当焊接位置必须立焊或仰焊等其它焊接位置时，应选用细焊条进行焊接并采用小电流施焊，以减少热量输入和停留。


      3、在焊接过程中一般要摆动焊条，摆动的幅度一般不大于焊条直径的3倍，在摆动到两边极限位置时，应稍作停留，以便使粘稠的液态焊缝金属有充分的时间进行填充，防止咬边、未熔合、夹渣等缺陷。


      4、熄弧操作，熄弧时，要稍微降低电弧的高度并适当提高焊速以减小熔池尺寸，可避免弧坑裂纹产生。在再次引弧时，一般采用反向引弧的方法进行，这样有利于调整接口处焊缝平滑，成形美观。


      5、注意：对于沉淀硬化型镍基耐蚀合金是不适合用焊条电弧焊、熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊。通常采用钨极气保焊或等离子焊等方法。


      6、一般不推荐焊后热处理，但对于焊后使用中要保证不发生晶间腐蚀、应力腐蚀的还是需要进行热处理。
               
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