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镍基合金异种钢焊接常见问题及解决措施

阿斯米合金  2020-10-19 10:30:09  2356
内容摘要:通俗来讲,异种钢焊接即不同种材质钢材通过焊接方法熔融在一起的过程。异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同,...

通俗来讲,异种钢焊接即不同种材质钢材通过焊接方法熔融在一起的过程。异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同,焊缝金属的成分、组织及性能和母材也会有较大差异。

焊接电孤的热传导温度场;焊接接头金相组织和性能;焊接性试验和工艺试验;异种金属材料的焊接工艺;石油化工、压力容器制造耐腐蚀镍基合金和结构钢的金属结构焊接等,都属于异种钢焊接要考虑的范围。在异种钢焊接实际施工中,焊接出现问题将会影响到整个工程的质量。异种钢的焊接问题大致有以下三大方向。


1、焊缝金属稀释

异种钢焊接时存在焊缝合金成分与焊缝周围金属的差异,母材融化量与母材的厚度、焊缝大小和形状、电弧电压、焊接位置以及焊接速度等因素有关,在不同种钢材进行焊接时,母材融化区域和熔敷金属互相稀释的作用将发生改变,造成焊接接头部位化学成分改变,接头化学成分不均匀,引起焊缝处金属组织发生变化,从而影响焊接接头的质量。若将镍基合金作为过渡层过渡层应用到焊接工艺中,可以阻止金属化学成分的变化,并调控焊缝周围温度,避免焊缝金属稀释。

焊缝金属稀释问题解决方案:通常情况下异种钢焊接时,焊缝成分会与周围金属成分存在着差异,且受到一些因素的影响,在焊接时焊缝金属受到稀释容易发生变形。稀释过程中焊接部分的成分也将发生改变,且成分分布不均匀,焊缝处金属的组织发生改变影响到整体焊接的质量。

镍基合金如哈氏合金C276与碳钢的异种钢焊接,C276合金焊材ENICRMO-4焊条作为焊接过渡层焊材,对焊缝周围温度加以控制,可有效避免焊缝金属稀释以及化学成分改变所带来的影响。


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2、碳迁移

在异种钢焊接过程中,碳迁移问题也很容易出现。熔池内部与边缘处发生填充金属与熔化的母材金属混合,但是混合情况存在一定的差异,不完全混合区域出现在焊缝边界处,一边出现脱碳层,另一边出现增碳层,影响焊接结构的可塑性和持久性。

碳迁移问题解决方案:增加异种钢过渡层镍元素的含量,做好镍基合金和碳钢母材的中间过渡,从而避免碳迁移形成镍基合金侧,对整个焊接的结构和质量带来更好的提升。

3、接头残余应力

异种钢之间金属组织的差异导致二者线膨胀系数不同,同时接头位置还存在塑性差异和导热性差异,会在焊接时造成热循环温度场的反常,使得焊接接头存在残余应力,影响接头部位的稳定性,影响焊接部件的使用寿命。

解决方法:在镍基合金异种钢焊接过程当中,应用镍基合金配套焊材焊接过渡层,且根据坡口情况,正反侧焊接顺序展开,减少接头部分所存在的导热性差,保证了焊接接头残余应力释放,会有效地解决接头残余应力这一问题。

阿斯米合金常备美国、德国进口不锈钢、超级不锈钢、双相钢、镍基合金和钛材板材、棒材、丝网、焊材现货及接受材料远期期货定制。关注“阿斯米合金”,了解更多先进耐腐蚀合金材料。用耐腐蚀合金,找无锡阿斯米。


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