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焊接哈氏合金C-276的方法

2021-08-19
1、焊前清理

由于哈氏合金表面粘附有污物及氧化物,因此焊接前必須對焊接區域進行清理。清理方法可以采用機械清理,即用角向磨光機對焊接區域進行打磨,直至露出金屬光澤。清理的寬度應達到100mm以上,以確保雜質不進入焊接區域。
2、焊接方法

焊接時一般采用直流正接法進行焊接,直流正接時,鎢級溫度低,許用電流大,鎢級損耗小,鎢級端部打磨為30°,頭部略為磨出平面。
3、氣體保護

哈氏合金C-276必須要采取措施以使焊縫及熱影響區的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護焊(GTAW)、金屬極氣體保護焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。

考慮氬氣保護效果明顯:保護作用好、熱量集中、焊縫質量好,熱影響區小,焊件變形小,使焊縫及熱影響區抗腐蝕性能下降最小。、
4、焊接坡口

焊接坡口最好采用機械加工最好是冷加工的方法,以保證加工表面的形狀、尺寸和粗糙度符合圖樣要求或焊接工藝規程的規定。焊前坡口機械加工會帶來加工硬化,所以對機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的。焊接坡口不應有分層、折疊、裂紋、撕裂等缺陷。
焊接坡口及其兩側50mm寬度范圍內金屬表面打磨去除氧化色,并用乙醇、丙酮或丙醇等無氧化物的溶劑清洗去除油脂、水分、粉筆標記等污染物,涂刷溶劑應彩英清潔時不起毛的皮或者纖維素海綿。應杜絕無用焊材、工人不潔衣鞋上的有害物質與工件接觸,避免對工件污染。
5、焊材選擇

選用ERNiCrMo-4焊絲,焊條采用ENiCrMo-4。這種焊絲具有優異的抗腐蝕性能和工藝性能,其化學成分與母材相似且含錳量比母材高,在焊接時可改善抗裂性和控制氣孔。特別超低的碳起到了防止晶間腐蝕的危險。
6、預熱及層間溫度

在室溫環境下哈氏合金焊接一般不需要預熱,只有當空氣中的溫度低于零度時或者濕氣聚集時,才要對母材進行加熱,但加熱溫度也只需達到30-40℃。

在焊接過程中,焊縫金屬在高溫(375-875℃)時間會長時會形成一種Fe-Cr金屬化合物,即σ相,σ相的性能極硬而脆,且分布在晶界處,造成焊縫金屬沖擊韌性下降而脆化。

采用多層焊時,層間溫度必須低于90℃,目的防止在375-875℃過長,引起σ相脆化。

 
7、焊接時注意事項

為減少焊接熱輸入,盡量選用小的焊接電流,快速焊接法進行焊接。另外,由于哈氏合金在收弧位置容易開裂,因此收弧時一定要填滿弧坑,在再次起弧焊接前要對前一個弧坑處進行打磨,然后用軟毛刷清理干凈后再進行后續焊接。這兩種處理,可以抑制熱裂紋的產生。

在焊接接頭容易晶間腐蝕。包括焊縫的晶間腐蝕、緊靠熔合線的過熱區“刀蝕”及熱影響區敏化溫度的晶間腐蝕等。

 
8、焊后熱處理

但在十分苛刻的環境中,C-276材料及焊接件要進行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。

哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內快速冷卻至黑色狀態(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進行消應力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產生碳元素的一切污垢。

哈氏C-276合金表面在焊接或熱處理時會產生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,最后用清水沖洗干凈。

 
9、焊接工具注意事項

加工工具應是鎳合金專用清潔工具,這些工具應單獨存放,并有明顯的標記以防與其它工具混淆。 

應注意防止工件與熔點低金屬接觸,以免碳或硫的增加而形成不穩定金屬的脆化。制造過程中還應限制測溫粉筆、墨水、油膏的使用。 

工件打磨用的砂輪應是無鐵離子的,而且粘接劑不應是有機樹脂。 

受壓焊件焊前裝備定位,應采用與經評定合格的正式焊接相同的工藝執行,定位焊縫最后應熔入永久焊縫中。焊接件不允許強制組裝以造成焊件的局部硬化。


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