分析镍基填充金属的异种钢焊接 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com￡接Wlel技dlnqinn．m．．(；jehHipHt己如Hq纛llll镍基填充金属的异种钢焊接issimaⅡⅡgUfiH：~gNiok~一BasedFiⅡⅡ@Metals～文／BRIANGaal，MARTINCarusogDSAMKiser译／成都纺织高等专科学院李晓娜如果镍基填充金属焊接能突破材料性能和使用条件的局限，焊缝将具有更好的性能和更长的寿命。镍基填充金属具有许多独特的性能，使它轮廓可以产生横穿焊接界面的压应力，这种压们成为异种钢焊接时理想的选择。采用镍基填应力有助于减少中心线裂纹。充金属焊接异种钢时最大的困难在于镍基填

2、充镍合金的熔深要比碳钢的熔深小得多。因金属的焊接性、冶金适应性和稀释极限，以及为一般镍合金中的含硫量大约是钢中含硫量的异种钢接头的物理特性和使用条件等。如果所1O倍。硫是金属传统焊接制造中最常见的表面有这些局限都能充分解决，异种钢接头就能获活性元素(SAE)。马兰各尼效应(Marangoni得出色的焊缝性能和较长的使用寿命。effect)解释了焊接熔池中SAE的不同梯度上熔融金属的流动。SAE的高梯度导致深熔深，而可焊性低梯度导致浅熔深，实际上有助于控制镍焊接第一个需要解决的问题就是镍填充金属焊接的稀释率。这些明显的区别如图1所示。时的一般差别。尤其是对于那些习惯于焊接

3、碳钢的焊工来说，主要有四个不同可能造成麻烦。首先是接头制备中的清洁。镍合金更容易在硫和其他非金属元素作用下开裂。因此，焊接区域必须保持干净，无灰尘、油垢和其它杂质。实践中采用不锈钢钢丝刷和镍基合金焊接的专用磨轮等特殊1具非常奏效。镍的氧化物比铁的氧化物更加顽固，必须通过研磨、喷磨、酸洗等才能清除。不锈钢丝刷虽然去除焊渣和其它残余物很有效，但它只能将镍的氧化物抛光，外表清洁。采用镍基填充金属焊接时焊缝轮廓也十分重要。镍凝固后呈面心立方结构，对包括中心线开裂的固态裂纹很敏感。略微凸出的焊缝接头图1由于马兰各尼效应硫对熔深的影响作者简介：BRIANGAA[(bgaal@smw

4、pc0m)，焊接工程师：MARTINCARUSO特种金属焊接的技术经理；SAMKISERdl姆．顾问。他们都来自北卡罗来纳的牛顿李晓娜．讲师。现代焊接2015年第4期总第148期J一1学兔兔www.xuetutu.com．蔫接学会推荐论文冶金适应性稀释率大小根据焊接丁艺同而小同熔一旦对镍基填充金属焊接的细微差别有深入化极电弧焊(SMAW)广泛应用丁异种钢接头的r解，下一个要考虑的就是冶金适应性。当使f}{j焊接，采用平焊位置焊接时稀释率通常为30％。钢填充金属对钢进行焊接时，熔透率越大越好。焊1的技术水平高低会造成稀释牢±10％的波动，然而在异种钢焊接过程中，熔透率大小

5、会影响焊但焊]_本身对稀释率的影响最小。缝的成分和性能。因此，异种钢焊接中的稀释率气保护电弧焊(GMAW)的稀释率变化较需严格控制。稀释率的计算方法是用母材的熔化大，根据熔滴过渡的方式和焊枪操作方法的不量除以整个焊缝的金属量，如图2所示同，稀释率从10％到50％不等。飞溅过渡的稀释稀释率％：B／(A+B)x1O0率最高，短路过渡的稀释率最低。气保护钨极电弧焊(GTAW)的稀释率变动最大。当使用填充金属时，稀释率从20％~1J80％，甚至更高，这取决于操作者的技术水平。不使用填充金属的乙炔焊，稀释率达100％，整个焊缝都由母材金属组成。不管采用什么焊接lT艺，稀释率都受接

6、头设图2稀释率估箅的示意陶计和接头装配等因素影响。自动焊镀层时，恰当铜的最大稀释率．％的焊条位置和施焊时来回摆动会大大降低稀释率。尽管期望稀释率越低越好，但沿焊缝方向镍稀释率的恒定也十分重要。稀释率波动会导致沿焊缝接头长度方向上焊缝性能发生变化。镍铜糊稀释极限自铜根据稀释估算公式，可以计算焊缝金属的组成。然后与已知的镍合金焊缝金属的稀释极镍铬限对比，确定其裂纹敏感性。镍合金焊缝金属02040608O稀释率主要关注铜、铬、铁等主要合金元素。罔3铜在镍基焊缝金属中的稀释率镍基焊缝金属的镍元素可以被无限稀释。铬的最大稀释率．％铜的稀释：四种主要类型镍合金焊缝金属中铜的稀释极限

7、如图3所示。如图所示，铜的稀镍释与镍、镍铜和白铜等焊缝金属类型都无联系。但对镍铬焊缝，比如使用ENiCrFe一2或ENiCrFe镍铜一3填充金属，铜的稀释率不能大于15％。蹬铬的稀释：见图4，所有类型的焊缝金属都要Il铜控制铬的稀释。镍焊缝金属稀释中铬不能超过％。镍铜和白铜焊缝金属对铬的稀释率较低：镍铜合镍铬金应控制在8％以下，白铜应控制在5％以下。镍铬焊接产品最有可能用于有关铬稀释的(1102030罔4镍基焊缝金属中铬的稀释率焊接接头。这些产品，焊缝金属中总的铬含量J一2现代焊接2015年第4期总第148期学兔兔www.xuetutu.