浅析碳钢与inconel600的焊接

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1、浅析20#钢与因康镍的焊接摘要：了解因康镍600的性能，重点介绍因康镍600与20#钢的焊接方法及焊接过程中的注意事项。关键词：因康镍600（Inconel）、20#钢、过渡层、锤击、可焊性、坡口、钝边。我单位TDI车间光化工段大量采用进口的因康镍管，造价成本很高，维修不方便，而且由于这些管道长时间高温、高压运行，许多地方出现泄露，给我厂经济造成很大损失，如继续进口因康镍管，不仅造成金钱上的损失，而且会浪费许多宝贵的时间，直接影响我厂的生产进度。因此我们决定用碳钢管代替部分损坏的因康镍管。在工艺条件允许的情况下，我们决定试验因康镍与碳钢的

2、焊接，经过一段实验，我们认为是可行的。现介绍一下这种方法：1、焊接材料1）因康镍600是Ni-Cr-Fe系的代表合金，有耐高温氧化和耐氯离子介质的应力腐蚀性能，具有很高的强度和韧性，耐磨性特别好，在工业中用途日渐广泛。因康镍600的化学成分（%）NiCMnFeSSiCuCr76.00.080.58.00.0080.20.215.54因康镍600的物理性能密度（g/cm3）比热20℃（J/kg.k）导热率20℃（W/m.k）热膨系数10-6/K熔化区间℃电阻率8.4246014.813.31370~1425103因康镍600的力学性能屈服强

3、度（Mpa）抗拉强度（Mpa）伸长率（%）硬度（HV）25062045120~1802）20#钢是优质碳素钢，是钢材中应用最广泛的材料，它是以铁为基本成分，含有少量碳的铁碳合金，它广泛用于工业、农业、国防等各个领域，具有良好的可焊性。它的密度是7.8g/cm3，熔化温度1400℃，热膨胀系数是14.8×10-6/K。1、焊条的选用电焊条我们选Ni307B，相当于国际标准E–Ni-Cr-Fe-3。这种焊条具有一定的耐热、耐蚀性，并具有一定的抗裂性，用于有耐热、耐蚀要求的镍基合金，因此我们决定采用它用于镍基合金和碳钢的焊接。焊前应将焊条放入电

4、焊条烘干箱内，在350℃~450℃的温度下烘1小时，烘好的焊条应放入电焊条保温筒内，继续在100℃~200℃下保温，在焊接时，随用随取。E-Ni-Cr-Fe-3焊条的化学成分CMnFeSiNiCrTaCuTiCoNb40.105~9.510.01.05913~170.30.51.00.121~2.51、焊接我们采用Ø350×10的因康镍管和20#钢管。焊前我们用机械把管子端部加工成30~35度的坡口，钝边高度为2，坡口附近用机械清理干净，并用四氯化碳进行脱脂处理，以保证焊接质量，防止产生气孔夹渣等缺陷。我们采用Ø3.2的E-Ni-Cr-F

5、e-3焊条进行多层、多道焊，其参数为：焊接电流为130±10A，电弧电压为24±2V，焊接速度为100~150mm/min，焊接过程中严格控制其层间温度小于100℃。异种金属的焊接不同同种金属的焊接，为了保证焊接质量和减少焊缝金属的稀释，我们先用Ø3.2的E-Ni-Cr-Fe-3焊条在碳钢坡口表面上堆焊一层厚度小于3mm的堆焊层作为过渡层，焊接方法同碳钢相同。焊完后用小锤轻轻击打，以减少内应力，之后100%着色探伤，不允许有气孔、夹渣及裂纹等缺陷。合格后再用机械磨平，打出和以前一样的坡口。这样我们就能焊接了。首先把两管子放在可转动的支架上

6、，端口对齐，错边量不超过1mm，间隙保持2mm。因管子特别大，我们可对管子进行6~8个点进行定位焊，点焊厚度为4mm，点完后用手砂轮把焊点修成缓坡型。因为我们选择了转动支架，所以运条的范围就选择在平焊的位置，焊条在垂直中心线的两侧15~20度的范围内运条，并且焊条与垂直中心线成30度角。第一遍电流为120A4，运条采用直线型，当运条至点固焊焊缝接头处时，应减慢焊条前移速度，以便熔透接头处根部的间隙，以保证接头充分熔透。第二、三遍电流为140A，运条采用月牙型，压住电弧作横向摆动，达到既不产生严重咬边，又能溶化掉底层焊缝中隐藏的缺陷。当运条

7、至接头时，必须添满熔池后再熄火，防止弧坑裂纹的产生而导致焊缝开裂。在焊接过程中，一次焊程结束后，要立刻用小锤在焊缝上连续锤击一遍，以消除内应力，使组织紧密，防止裂纹和气孔的产生。焊接结束24小时后，检查焊缝表面，没有宏观缺陷，进行100%着色探伤也没发现缺陷，之后在光化进行实地操作，改造了一批因康镍管，经过几个月的实验，发现效果很不错，由此可见采用E-Ni-Cr-Fe-3焊条焊因康镍管和碳钢是可行的，其抗裂性和抗气性都是优良的。4、结束语通过一系列的实验以及现场的应用，我们认为因康镍600和20#钢的焊接是成功的。作者简介：马永超，197

8、4年12月23日出生，焊接工程师，TDI机修车间技术组长。参考文献：1）焊接手册2）有色金属焊接4