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镍及镍基合金焊缝应尽量凸起,自然成形,尽量不使焊缝拉平或凹下。由于镍及镍基合金焊缝金属表面张力大,流动性差,粘性大不易成形和易产生氧化等因素,自然成形的焊缝一般为凸状,如果焊缝是平坦或下凹状就会由于应力的作用产生裂纹。因此在单面焊双面成形时手弧焊背面好加垫板,氩弧焊时除加强对正面焊缝的气体保护外,氩弧焊背面加气体保护装置。
焊接热裂纹的产生原因
(1) 焊缝热脆性是由于硫、铅、磷或低熔点共晶体混入,它们形成晶间薄膜引起高温下的严重脆化,焊缝金属的热裂纹一般是由于低熔点夹杂物从表面沿晶间渗透而引起的。
(2) 焊接坡口及其两侧的污物清理不干净其油污中的硫常常引起镍基合金焊缝产生热裂纹。
(3) 焊缝表面凸凹不平引起应力集中而产生裂纹。
(4) 收弧时没有填满弧坑和电流衰减时间较短,收弧处熔敷金属量少出现弧坑其强度比较薄弱,在相变应力和拘束应力的作用下产生收弧处微裂纹。
(5) 焊接电流过大,焊接速度较慢,焊接线能量较大,层间温度过高使焊接接头过热产生粗大晶粒,在粗大晶粒边界上集中了一些低熔点共晶体他们的强度低脆性大,在焊接应力的作用下很容易形成热裂纹。
焊条电弧焊通常指手工电弧焊,在镍及其合金的焊接中,主要用来焊接纯镍和固溶强化镍基耐蚀合金,例如(镍合号):200、201、400、R-405、NS315、601、X、G、NS321、NS333、NS336、NS111、NS142、NS143等。而镍基高温合金很少用手工电弧焊进行焊接。在大多数情况下,应选用化学成分与母材类似的焊条,为了稳定电弧,保护熔池免受大气中O和N的污染,焊条药皮常添加Ti、Mn、Nb作脱氧剂,常见的镍及其合金的焊条有:Ni102、Ni112、Ni202、Ni207、Ni307、Ni307A、Ni307B、Ni317、Ni327、Ni337、Ni347、Ni357。
对于厚度小于2.4mm的镍合金板对接不需开坡口;厚度大于2.4mm时,对接需采用V、U或形坡口。应防止产生未熔合、裂纹和气孔。角接和搭接接头不能用于高应力的工作条件下,特别不宜用于高温下或有温度循环的工况。采用角接接头时根部应焊透;搭接接头则需采用两面焊缝。为了防止镍及镍合金焊接裂纹,应采用小电流快速焊,如果焊接电流过大,会导致电流不稳和飞溅增大,甚至焊条过热或药皮脱落.
对镍基合金进行焊接加工处理的时候,要注意这样一个问题,在进行焊接操作的过程中是否可以达到良好的效果其实和合金材料的清理效果有直接的关系,如果在焊接之前没有将金属清理干净,那么焊接效果就会很不稳定,在使用期间也容易发生问题。其次在进行焊接操作的过程中还需要注意温度条件的掌控情况,如果加工操作的环境温度不适宜,那么合金的焊接效果也无法达到标准。
GH3030是镍铬基固溶强固溶变形高温合金,工作温度在800℃以下,合金具有优良的焊接性能,可用于弧焊、点焊、缝焊或焊接。 如果生产中溶液温度低,则由残余碳化物形成的旧晶体世界将被保留下来。 该合金具有良好的热强度和高塑性,以及抗冷、抗冷疲劳和抗氧化性,具有良好的冷压和焊接工艺。 固溶后合金为单相奥氏体,使用过程中组织稳定。 涡轮发动机燃烧室零件主要用于800℃以下和1100℃以下,要求抗氧化性但能承受较小载荷的高温零件。 合金已被用于制造航空发动机燃烧室、增强燃烧室和外壳等部件。 主要产品包括冷轧薄板、棒材、环材、线材和管材。