哈氏合金管的焊接技術(shù)?
1?材料簡介? 超低碳型鎳基哈氏合金，是一種含鎢的鎳-鉻-鉬鍛造的合金，其特點(diǎn)是熔點(diǎn)高、耐熱、耐腐蝕、強(qiáng)度高，具有良好的抗氧化性能、力學(xué)性能和加工性能，在200℃~1090℃范圍內(nèi)能耐各種腐蝕介質(zhì)的侵蝕，被認(rèn)為是“萬能的抗腐蝕合金”。因此，近幾十年以來、在苛刻的工作環(huán)境中，如化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。解決一般不銹鋼和其他金屬、非金屬材料無法解決的介質(zhì)腐蝕問題。? ?
2?C-276焊接性分析
2.1焊接熱裂紋? 鎳基耐蝕合金具有較高的熱裂紋敏感性。熱裂紋分為結(jié)晶裂紋、液化裂紋和高溫失塑裂紋。結(jié)晶裂紋最容易發(fā)生在焊道弧坑，形成火口裂紋。結(jié)晶裂紋多半沿焊縫中心縱向開裂，也有垂直于焊波。液化裂紋多出現(xiàn)在緊靠熔合線的熱影響區(qū)中，有的還出現(xiàn)在緊靠熔合線的熱影響區(qū)中。高溫失塑裂紋即可能發(fā)生在熱裂紋中，也可能發(fā)生在焊縫中。各種熱裂紋常常伴隨有微觀裂紋，但有時(shí)僅有微觀裂紋。熱裂紋發(fā)生在高溫狀態(tài)，常溫下不再擴(kuò)展。由于合金C-276焊縫具有樹狀組織，在粗大晶粒的邊界上，集中了一些低熔點(diǎn)共晶物和呈薄膜狀態(tài)分布低熔點(diǎn)金屬。在晶界之間，大大削弱了晶界間的分子力，在拘束應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生熱裂紋。
2.2氣孔? 從合金相圖及合金元素分配的特點(diǎn)上反映出，固、液兩相之間溫度間距小，流動(dòng)性偏低，在焊接快速冷卻凝固結(jié)晶條件下，氣體來不及逸出，殘留在焊縫中便生成了氣孔。?
2.3線能量控制? 采用高線能量焊接鎳基耐蝕合金可能產(chǎn)生不利影響。在熱影響區(qū)（HAZ）產(chǎn)生一定程序的退火和晶粒長大。高熱輸入可能產(chǎn)生過度的偏析、碳化物的沉淀或其他有害的冶金現(xiàn)象。這就可能引起熱裂紋或降低耐蝕性。
2.4敏化溫度? 采用高熱輸入焊接鎳基耐蝕合金可能產(chǎn)生不利影響。在熱影響區(qū)產(chǎn)生一定程度的退火和晶粒長大，尤其是在避免在1200~1300℃的高溫區(qū)和550~900℃的中溫區(qū)的敏化溫度區(qū)間停留過長時(shí)間是防止晶間腐蝕的有效措施。否則，長時(shí)間高線能量的輸入不僅會(huì)產(chǎn)生過度的偏析、碳化物的沉淀或其他有害的冶金現(xiàn)象，還且還可能引起耐蝕性的降低。所以，應(yīng)該選擇小的焊接線能量和避免在敏化溫度區(qū)間停留時(shí)間過長，等都是保證獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的有效措施。
2.5晶間腐蝕? 從哈氏合金C-276的特性可知，其敏化溫度區(qū)間為600~1200℃之間，在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)停留時(shí)間過長就會(huì)析出δ相，使合金C-276的抗晶間腐蝕的性能明顯下降。
2.6焊后耐蝕性能? 對(duì)于大多數(shù)鎳基耐蝕合金，焊后對(duì)耐蝕性能并沒有多大影響。通常選擇填充材料的化學(xué)成分與母材相近。這樣焊縫金屬在大多數(shù)環(huán)境下具耐蝕性與母材相當(dāng)。
2.7焊件清潔度要求高? 焊件表面的清潔度是成功地焊接鎳基合金的一個(gè)重要要求。焊件表面的污染物質(zhì)主要是表面氧化皮的熔點(diǎn)比母材高的多，常常可能形成夾渣或細(xì)小的不連續(xù)氧化物。這類氧化物不連續(xù)特別細(xì)小，一般用射線探傷和著色滲透也檢查不出來。S、P、Pb、Sn、Zn、Bi、Sb和As等凡是能和Ni形成低熔點(diǎn)共晶的元素都是有害元素。這些有害元素經(jīng)常存在于制造過程中所用的一些材料中，例如在下料過程中的記號(hào)筆、油漆筆、以及油脂等。在焊接預(yù)熱或焊接前，必須完全清除這些雜質(zhì)。清理的方法取決于被清理物質(zhì)的種類，表面污物、油脂可用蒸汽脫脂或用丙酮及其他溶液去除。對(duì)不溶于脫脂劑的漆和其他雜物，可用氯甲烷、堿等清洗劑或特殊專用合成劑清洗。
2.8液態(tài)焊縫金屬流動(dòng)性差? 鎳基合金焊縫金屬不象鋼的焊縫金屬那樣容易濕潤展開，即使增大焊接電流也不能改進(jìn)焊縫金屬的流動(dòng)性，反而起著有害作用，這是鎳基耐蝕合金的固有特性。焊接電流超過規(guī)定的范圍不僅使熔池過熱，增大熱裂紋敏感性，而且使焊縫金屬中的脫氧劑蒸發(fā)，出現(xiàn)氣孔。由于焊縫金屬流動(dòng)性差，不易流到焊縫兩邊。因此為獲得良好的焊縫成形，采用小擺動(dòng)工藝。為了消除這一缺陷，焊工在擺動(dòng)到每一側(cè)極限位置時(shí)，要稍停頓一下，以便有足夠的時(shí)間使熔化的金屬填滿咬邊。另一個(gè)重要工藝措施是電弧應(yīng)盡量的短，由于需要控制接頭的焊縫金屬，鎳基耐蝕合金接頭形式與鋼不同，接頭的坡口角度更大，以便使用擺動(dòng)工藝。?
2.9焊縫不允許出現(xiàn)內(nèi)凹? 焊接時(shí)對(duì)焊縫表面的要求更為嚴(yán)格，焊接時(shí)一定要焊成凸形焊道。焊接出現(xiàn)開裂的大部分案例是由于凹形焊道的應(yīng)力集中造成的。?
2.10鎳基材料焊接時(shí)其他注意事項(xiàng)? 鎳基合金材料焊接過程中的層間溫度不宜過高，一般要求在50℃以下；該材料焊接一般不需要預(yù)熱和后熱處理。
3.焊接材料?
保護(hù)氣體? 為保證良好的焊接性能和優(yōu)良的焊接接頭，保護(hù)氣體采用99.99%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的純氬氣。