我们在焊接镍及镍基合金时应注意以下几个方面: 镍及镍基合金获得成功焊接的前提条件是做好焊前清理。镍及镍基合金焊接在熔合良好的前提下应选用较小的焊接线能量,同时要严格控制层间温度。镍及镍基合金焊接应选用较大的坡口角度和较小的钝边。镍及镍基合金焊缝表面成形应尽量凸起,自然成形,尽量不使焊缝拉平或凹下。镍及镍基合金焊接一般情况下不需预热和热处理,只是在耐蚀堆焊时考虑适当的预热和热处理。
近几年,随着石油、化工、炼油等产业的迅速发展,在生产过程中,人们的腐蚀介质的应用范围也日益增多,传统的不锈钢材料已经无法适应耐腐蚀性的要求。在实际工程中,许多非铁金属和复合板得到了广泛的应用。作为一个承产的响应器,内径毫米,设计压力为4.5MPa,工作温度180℃,5840毫米,本身品质达25.8t,属于三种压力容器。其主要材料为16MnR/N06686(55+5)mm的复合钢板,复层材料为Ni基高Ni-Cr-Mo合金,ASME技术条件号为SB575N06686。由于介质为高腐蚀,醋酐催化剂等介质,选择具有良好耐蚀性的686合金,并且对复层焊缝的耐蚀性也有了严格的要求,因此,对0.43mm/a的要求要小得多。
Ni基合金对热裂敏感性高的原因是合金在凝固.时,由低熔点共晶物或低熔点化合物形成的液态膜残留在晶界区,在收缩力的作用下而产生开裂。特别是S,P等元素的低熔点共晶物的熔点与Ni及Fe相比低很多,更是增大了产生热裂的可能性。所以在焊接时为了防止热裂应采取以下措施:①焊接时应采用较小的热输入,对于686合金来说,焊接热输人应不大于8kJ/cm,具体在工艺上要采用小的焊接电流,或在较大焊接电流时采用快的焊接速度,且焊接时不要摆动,以减小电弧热输人;②降低道间温度,加快焊缝的冷却速度。一般道间温度应控制在100℃以下,高的道间温度会导致焊缝及热影响区的过热和奥氏体晶粒的长大,从而影响焊缝的耐腐蚀性能及焊缝的塑性和韧性;③尽可能降低焊缝和焊材中S,P杂质的含量;④焊前清除坡口和焊丝上的油脂和附着污物。
在使用镍基合金的时候可以起到良好的防腐蚀作用,在将合金应用于一千度的高温环境中金属也不会受到高温的影响,依然可以保持良好的状态。另外在使用合金材料的时候如果环境中有很多腐蚀性物质,那么材料也不会受到这些物质的影响,合金材料的稳定性非常好,所以使用这种合金材料可以有效解决很多技术难题。目前这种合金材料的种类也非常多,镍基耐热合金和镍基记忆合金等都属于产品的范畴之内,人们在选用合金材料的时候也更加便捷。
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。