蒙奈尔、哈氏合金焊接方案.doc

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1、NI-CU（蒙乃尔）合金管道结构的焊接一、引言某厂500#管体为NI-CU合金管道结构，管道内通烷基苯，NI-CU合金管道材料采用西班牙TR公司提供的MONEL400合金（化学成分见表1）,规格为4）168MM*8MM,退火状态供货，强度ob为485MPa。该工程要求焊后的焊接接头性能符合美国ASME标准。表1monel400合金化学成分（％）CSiMnSPCuNiAlFe0.0200.051.18<0.005<0.00532.7864.450.0051.51二、焊接工艺过程管道结构的焊接采用了V型坡口，坡口角度60度，钝边1mm,根部间隙焊接顺序为TLG焊打底，手弧焊焊接第二层及

2、盖面层。弑弧焊打底焊丝采用（1）1.6ER-Ni-Cu-7（monel60）,焊条采用（1）3.2E-Ni-Cu-7（monel90）,其熔敷金属的化学成分如表2所示。表2熔敷金属的化学成分（％）焊接材料CSiMnSPER-Ni-Cu-70.070.892.060.0020.004E-Ni-Cu-70.100.861.960.0030.004焊接材料AlTiCuNiFeER-Ni-Cu-70」42.0929.1064.99余量E-Ni-Cu-70.230.8330.6365.03余量用丙酮清洗焊丝表面、焊件坡口及其附近区域，确保表面无污物存在。采用正接TIG焊，钩极頁径3〜5mm,

3、喷嘴育径12〜14mm,制气纯度为99.99%。焊接规范如表3所示。表3焊接规范参数焊接焊接焊接电流焊接速度电弧电压氮气流量方法层次(A)(cm/min)(V)(L7min)TIG焊接打底层90-12014-1616-1810〜12手弧焊第二层100〜13014-1622-24-手弧焊盖面层1KM3016〜IX22〜24■焊前，焊条应严格烘干，烘干温度为300-400°C,保温1小时。手工电弧焊时采用反接法。TIG焊打底时，为保证根部质量，应特别注意焊接过稈屮对焊接速度的控制，还应注意焊枪和焊丝给进时机和给进速度的控制。悍接时喷嘴应贴近坡口，并稍作横向摆动，以保证坡口两边的母材金属

4、的充分熔合。为保证焊接过程屮电弧的稳定，应注意餌极的对中和端部的尖度。施焊过稈屮应注意将熔合比控制在50%以下，焊道以窄为最佳。手工电弧焊时，尽量以短弧操作，为保证母材金属的熔合，焊条应稍作横向摆动。在仰焊部位应尽量减小熔池的体积，以保证良好的焊缝成形和焊接过稈的顺利进行。Monel400合金的收缩率很大，焊缝与热影响区极易岀现裂纹，特别是打底焊缝。为此,对焊接过程屮的层间温度进行了控制。当打底焊缝的温度降至100〜150度时，焊接第二层焊缝；第二层焊缝的温度降至1（）0度左右时，焊接盖面焊缝。在有条件的情况下，盖面焊缝最好采取缓冷措施。三、试验结果及分析焊后对焊接接头进行了宏观检

5、验，X射线检验，机械性能试验，冷弯试验、晶间腐蚀性能试验，并利用电了显微镜对焊接接头的金相组织进行了分析。X射线检验结果如表4所示，结果满足美国ASME标准。焊接接头力学性能试验结果obl=496Mpa,ob2=489Mpa,断口均处在母林匕，结果满足ASME标准。表4焊接接头X射线检验结果试件编号缺陷情况结果备注1气孔3个II级执行1~2无I级标准6一个e2点渣II级ASME为了考核焊接接头的耐腐蚀性能，对焊接接头进行了晶间腐蚀试验。试验结果：1号试件，执行GB1223・75标准，试验方法为T法，检验方法为弯

6、11

7、试验，检验结果无晶间腐蚀裂纹，合格。金相组织分析结果，焊缝金屈为

8、单相的y相。采用上述的焊接工艺，获得的monel400合金管道结构的焊接接头金属性能完全满足美国ASME标准。哈氏合金C276管焊接施工技术工艺管道系统屮，部分T艺管道采用了进口的哈氏(HASTELLOY)合金C76管道，总长为米。管内物料为，规格为，采用全制弧焊，焊接材料ERNI-CRMO-44)2.0,在施工现场需要预制和焊接固定口，焊接条件苛刻。一、C276的耐腐蚀性能和化学成分1.哈氏合金是一种新兴材料，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，耐室温下所有浓度的盐酸和蛍氟酸腐蚀。2.化学成分见INiCMnFeSSiCrMoCoW570.020.755.50.020.0215.516

9、1.54二、C276的焊接性能与低碳钢、不锈钢的焊接相比，C276的焊接具有奥氏体不锈钢相类似的问题，即具有较高的热敏感性，气孔生成机率较高，焊接区域产生晶间腐蚀倾向等。1.热裂纹敏感性高：焊丝及材料木身表面杂质在焊接过程中形成晶间液态膜残留在晶界区，由于收缩应力的作用而开裂，从而引发裂纹。2.气孔：合金元素含量分配的特点，决定合金固液相温度间距小，流动性偏低，在焊接快速冷却凝固结晶条件下，极易产生气孔。焊接时，坡口表面油脂、氧化物、油漆等异物没有清理干净，或保护气体