分析0镍基焊接材料的制备

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1、学兔兔www.xuetutu.com焊接现场机械制造文摘——焊接分册690镍基焊接材料的制备王吉孝。庞凤祥(哈尔滨焊接研究所，黑龙江哈尔滨150080)压器等反应堆一回路的关键部件焊接中。由于核反应O前言堆一回路设备工作在高温、高压、辐照和动载等十分恶真空感应炉熔炼和其它类型电弧炉熔炼相比劣的工作环境，加之核设备的使用安全性要求极高，使较l】，优点主要是加热速度快、设备生产率高、氧化损得核用镍基焊接材料成为镍基焊接材料的顶级产品，失少，金属在坩埚内进行熔炼，由于存在电磁搅拌，有其产品质量代表了同领域的技术水平。利于晚气以及合金成分的均

2、匀化；但是通过对真空感本文用ZG一0．025型真空感应炉制备690镍基焊应炉生产工况的分析，发现还存在许多问题，如能耗丝，阐述了真空感应炉的冶炼工艺，简要介绍了热锻轧高、电热效率低、凭经验操作等。由于真空感应熔炼过和拉丝的工艺过程。程具有多输入、多输出、非线性，液态合金成分和温度1试验材料、熔炼设备及工艺难以在线检测、坩埚内的反应复杂多变难以建立精确的数学模型J，以及我国真空感应炉熔炼的自动化水试验材料为690镍基合金，其化学成分如表1所平低，基本上依靠人工经验进行操作，这就大大增加了示。熔炼设备为ZG．0．025型真空感应熔炼炉，如

3、图1生产成本J。真空感应熔炼的优点是能够精确控制合所示金成分。近年来，国外在真空感应熔炼高温合金时，已广泛采用电子计算机通过控制合金的电子空位数来控制合金成分以保证合金中不产生6等脆性相。真空感应熔炼是生产超纯净钢及合金的主要熔炼方法之一，为了提高熔炼金属的纯净度，常采用严格控制原材料纯净度，提高坩埚材料的稳定性，延长精炼时间和吹氩搅拌脱氮以及液态金属陶瓷过滤器浇注等措施。镍基焊接材料因具有抗氧化、腐蚀、辐照能力强，综合性能好等优点，常被用于服役条件苛刻，安全性要求高的焊接结构。690镍基焊接材料是核用焊接材料图1ZG一0．025型真

4、空感应熔炼炉的重要组成部分，主要用于核岛压力容器、蒸发器和稳表1690合金化学成分(质量分数，％)本试验用的真空炉属于小型真空感应炉，坩埚相基合金污染少、易于存放的优势。对较小。经过多次试验，认为采用预制MgO坩埚对于真空炉冶炼原材料尽量保证是精料，为含杂质冶炼690镍基焊接材料是上佳选择，相比于人工捣打和气体多的原材料在冶炼时，合金成分很难控制。高MgO坩埚来说，它具有更换方便、价格合理、对液态镍含量的气体杂质，特别是非真空冶炼的含氮相对较多基金项目：哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目(Rc2O09QNO17075)262011年

5、第2期学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册焊接现场的材料，在真空熔炼时，将产生剧烈沸腾，给下一步操精炼时间还必须考虑真空度、温度、坩埚容量和材质等作带来很大困难。铁锈、油污等一定要除干净，料的粗多种因素。选择精炼时间应是达到最低含氧量所需的细、大小要合理，冶炼前原材料要进行烘干，去除水分。时间。冶炼690镍基合金的精炼时间为20min。精炼感应炉装料必须防止架桥现象的发生。后，脱氧，充人氩气4kPa，然后按一定顺序加入微合金对于小型真空感应炉，熔化期的主要任务是使炉化元素。料加热熔化。炉料的熔化过程中由于真空的

6、作用可以铸锭时，为了避免注温下降和氧化膜混入注流中，去除一部分气体、高蒸气压的微量有害元素和硫等，熔通常采用带电浇注，即浇注时用较小的功率来加热，由化初期，由于感应电流的集肤效应，炉料的熔化过程是于电磁搅拌作用，上浮的液面的氧化膜被推向后侧。由表及里的逐层进行的。为了去除气体、微量有害元带电浇注还可以使合金成分均匀化。直接浇注时，锭素和非金属夹杂物，熔化期应该保持较高的真空度和模要预先清理干净，模温合适，安放在固定的位置上。较慢的熔化速度。炉料熔清的标志是熔池表面平静无保温冒和浇注漏斗要烘烤干燥，安放前应加热到300—气泡逸出。此时，

7、冶炼转入精炼期。400c【=。浇注漏斗要安放在注流变化的范围内，与锭模精炼期的主要任务是提高液态金属的纯洁度，为对准中心。要连续浇注，防止产生冷隔，浇注要先快后进一步加入活泼元素创造条件。精炼期要实现的目标慢，这样可以补缩。冶炼690镍基合金浇注工艺为25是降低氧、氮、氢含量，对焊接材料来说，氧、氮各自含kW，氩气下浇注。浇注完毕后，钢锭模在真空室保存量应在0．005(质量分数，％)以下，要去除微量有害杂半小时左右，镍基合金锭颜色暗红时取出钢锭模，这样质。精炼期的精炼温度、真空度和保持时间是真空精防止镍基合金锭表面严重氧化和粘模，然后

8、倒出镍基炼技术的核心。合金锭，并在钢锭模中缓冷，冷却后给镍基合金锭作上精炼温度升高有利于脱氧反应的进行，同时对挥标记，为下一步锻轧拔成焊接材料作准备。发微量有害介质、使非金属夹杂物还原或分解都是有图2为690镍基合金铸锭