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镍管焊接注意事项

2020-05-17

 1.镍及镍合金焊接

常用的镍基合金分为4 大系列:

(1)因康镍Inconel(Ni-Gr-Fe 系)

(2)蒙乃尔Monel(Ni-Cu 系)

(3)因科洛依Incoloy(Fe-Ni-Gr 系)

(4)哈斯特洛依Hastlloy(Ni-Mo或Ni-Gr-Mo系)

2.可焊性分析

(1)镍及镍合金焊接最常呈现的缺点是热裂纹,首要原因是镍和铁的二元共晶物中有较低熔点的金属共晶物和非金属共晶物。特别是硫、磷共晶物熔点比镍铁低许多(Ni-S 为645℃、Ni-P 为880℃),在焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜残留在晶界区,同时镍及镍合金线胀系数大,焊接时易发生较大的应力,焊缝结晶时低熔点共晶物的液态膜在收缩应力效果下易发生开裂。

(2)镍及镍合金特别是纯镍、蒙乃尔等合金,固液相温度间距小,流动性偏低,在快速冷却结晶条件下,气体来不及逸出极易在焊缝中发生气孔。因此镍及镍合金焊接应选用小线能量、下降层间温度、加速焊缝冷却速度,焊前彻底清除焊丝、母材坡口处的油、污物,严格控制母材焊材中的硫、磷含量,才能防止裂纹、气孔的发生。

3.焊接办法

镍及镍合金焊接一般选用手工钨极氩弧焊、手工焊条电弧焊、熔化极惰性气体维护焊等办法也可选用埋弧主动焊焊接办法。

4.焊材

4.1焊材选用原则

4.1.1 同种铁镍合金、镍合金的焊接宜选用和母材合金体系相同的焊接资料,若无耐腐蚀功能要求,也可选用与母材合金体系不同的焊接资料,但应保证接头具有规划要求的功能。

4.1.2 异种铁镍合金、镍合金及其与铬镍奥氏体钢组成的异种焊接接头的焊接资料,选用应考虑下列要素:

(1)焊缝的强度(包括高温耐久强度)耐蚀性。

(2)线膨胀系数的差异,高温下长时间工作后,可能发生的体积永 久性改动。

(3)焊接裂纹、气孔的敏感性。

4.2 常用镍铁合金、镍合金焊材选用参阅表2

4.3常用异种镍合金焊材选用参阅表3

4.4焊材的烘干

(1)焊条使用前应按焊条产品说明书、质量证明书或焊接工艺辅导书中的要求进行烘干。

(2)烘干后的焊条应贮存在100℃的恒温箱内,焊工领用应使用保温筒,如领出时间超越4h,应从头烘烤,但重复烘烤次数不得超越两次。

(3)推荐焊条烘干温度。

4.5 对焊接资料的要求

(1)镍及镍合金管道焊接所用的焊接使用的焊条、焊丝、焊剂、维护气、电极应有出厂合格证和质量证明书。

(2)假如对焊接质量证明书中特性数据有异议,或对其质量有疑问时,应按相应的技术规范进行必要的复验。

(3)焊接资料的贮存、保管应契合JB/T3223-96《焊接资料质量管理规程》及相关规范的要求。

(4)钨极氩弧焊宜选用铈钨极,并契合GB4191《惰性气体维护电弧焊和等离子焊接切开用铈钨电极》的规则。

(5) 焊接镍及镍合金使用的氩气纯度不该低于99.99%。

(6)焊接时用氩气运送管宜选用塑料软管,不宜用橡胶软管或其它吸湿性资料的软管。

5. 施焊环境

镍及镍合金焊接施工的环境条件应达到以下要求:

(1)环境温度不低于0℃。

(2)手弧焊时风速不大于8m/s,氩弧焊时风速不大于2m/s。

(3)相对湿度不大于90%。

(4)非雨雪天气。

(5)当环境条件不契合以上要求时,应采纳有用防护办法后方可施焊。

6.施工准备

6.1 施工选用规范规范

《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523《现场设备工业管道焊接工程施工及检验规范》GB50236《镍及镍合金焊条》GB/T13814《镍及镍合金焊丝》GB/T15620

6.2 焊接工艺鉴定和焊工考试履行规范

焊接工艺鉴定和焊工考试履行《现场设备、工业管道焊接工程施工及检验规范》GB50236 或《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH3523的规则。焊接工艺鉴定和焊工考试项目均能覆盖焊接产品。

6.3 根据规划文件、相关规范和焊接工艺鉴定,并编制焊接工艺辅导书.

7. 焊接工艺

7.1 焊缝整理

(1)焊缝整理坡口、钝边及焊道两边30mm范围。

(2)焊缝处氧化膜用锉刀、砂轮整理。

(3)焊缝处污物、油脂、漆使用丙酮、碱液或专用组成剂整理。

7.2 焊接注意事项

7.2.1 焊接时在保证焊透和熔合杰出的前提下,在工艺参数范围内尽量选用小的焊接线能量、短电弧、不摇摆或小摇摆的操作办法。

7.2.2 当焊件较厚需多层焊应契合下列规则:

(1)除打底焊外其他焊层宜选用多道焊。

(2)层内温度应小于100℃。

(3)每一层每一道焊完后均应彻 底清除焊道面的熔渣,并消除各种外表缺点。

(4)各层各道的焊接接头要错开。

7.2.3 选用实芯焊丝或不填丝的钨极氩弧焊时,焊缝反面应充氩,实行内维护,内维护办法可选用管子整体或局部充氩两种办法,并应契合下列要求:

(1)管内充氩气开始时流量可适当加大,确认管内空气完全排除后方可施焊。

(2)焊接时充氩气流量可逐渐下降,以防止充氩气压力较高而形成焊缝反面在成形时呈现内或根部未焊透现象。

7.2.4 钨极氩弧焊时,焊丝的加热端应一直在氩气维护之下。为加强维护效果可在焊嘴后侧家一辅佐运送维护气拖罩。

7.2.5 焊件外表禁止电弧擦伤,并禁止在焊件外表引弧、收弧。

7.2.6 与焊件连接的焊接电源地线不得直接触摸工件,应选用与焊件同原料的资料过渡连接,以防止铁污染。

7.2.7 焊接中应保证引弧与收弧的质量,收弧的弧坑应填满。

7.2.8 焊接管径较小且热裂倾向较大原料的焊缝时,宜采纳焊缝两边装冷却铜块,或用冷水、乙醇檫拭焊缝两边等办法,以削减焊缝的高温停留时间,加速焊缝冷却速度。

7.2.9 焊接结束必须及时将焊缝外表的熔渣及周围的飞溅物,防飞溅资料整理干净。

7.2.10 焊接施工中防止污染,应选用不锈钢锤、不锈钢丝刷、专用砂轮片。


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