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高温/高镍/耐蚀合金/特殊/管材/棒材/板材--上海隆继
UNS NO8120合金是一种固溶强化的耐热合金,该合金有极高的高温强度﹑很好的抗渗碳和硫化的能力。UNS N08120的抗氧化性很好,比得上任何一种广泛使用的Fe-Ni-Cr合金(如300系列不锈钢、800H 和80OHT) ,笔者就UNS N08120的焊接工艺和焊接缺陷原因进行分析,提出缺陷的修补方法。
UNS NO8120 材料性能
UNS N08120合金(按ASTM SB409标准)的化学成分、物理性能和力学性能分别见表1 ~3，常温下属单相奥氏体组织。
一般来说,金属腐蚀主要是化学腐蚀和电化学腐蚀,其中以电化学腐蚀为主,即金属表面有电解质溶液存在形成微电池,而Cr 的加入使合金形成单相奥氏体组织。同时加入Cr可提高奥氏体电极电位,因此合金不易腐蚀,且耐腐蚀性能较好。
UNS NO8120材料的焊接
UNS NO8120合金可采用钨极气体氩弧焊( TIG)、金属极保护气体弧焊(MIG)和手工电弧焊(SMAW)进行焊接,不推荐使用埋弧焊,因为埋弧焊输入热量高,易造成扭曲和热裂纹。
焊接材料的选择
由于UNS NO8120合金没有专用焊材,为更好地控制焊接质量,减少焊接时产生的热裂纹,选择手工氩弧焊焊接。采用AwS A5.9 ER3556焊丝焊接19mm 以下的厚度,更厚的则使用AWSA5.14 ERNiCrMo-2焊丝,两种焊丝的化学成分见表4。
UNS N08120合金加工特点有以下几点:
a．焊接接头设计。此合金与不锈钢相比流动性和渗透性较差,焊接接口的设计应留出足够的空间(坡口角度为60 ~80°)。
b．切割及坡口加工。UNS NO8120合金可采用等离子切割、车床加工或气弧刨来刨边;所有使用热切割(有氧化层)刨边的需要打磨到光亮的金属。
c．材料卷制成型。因材料的屈服强度较高、硬度较大,剪切和弯制成型相对不锈钢和碳钢来说更难,因此卷制时最好带头。
d．焊接接头的清洁。焊接接头附近的区域在焊接前要彻底清洁,所有的油脂﹑油污、粉笔记号及硫化物等非基体金属的物质都要被清除。
e．接头焊接。采用钨极氩气保护焊,点焊及焊第一道时均采用背面充氩气保护。
f、焊接接头的打磨。尽量使用短电弧来保持电弧的稳定性和对熔池的控制,在开始的地方可能出现气孔,而结束的地方可能出现弧坑。起弧和收弧处的焊肉采用不含硫化铁的砂轮进行打磨,并使用不锈钢钢丝刷清理干净。
g-预热要求。如果被焊金属个1低o,不需要预热。
h.层间温度要求。层间温度必须要在93t以下(UNS NO8120合金的导热性差,比316不锈钢小55% );如果需要快速冷却则焊道中间要用辅助冷却(水冷或快速空冷)的方法,但要求这些方法不能带人污染物。
i.热处理。对UNS NO8120合金来说,焊后通常不进行热处理。
j.焊接设备。选择具有高频起弧、预先/延时喷气和电流控制(脚控制板)的电源;焊枪保护罩上要带有优化保护气的丝网。
k．加工禁忌。严禁采用氧炔焰切割;不能使用含有硫﹑氯、氟的溶液清洗焊接接头处,不能留下残留物。
采用手工氩弧焊,保持焊丝的加热端始终在氩气的保护下,为加强保护效果,可在焊嘴后侧加一辅助输送保护气托罩,焊接过程中氩气保护要充分,否则易产生氧化、未焊透,未熔合等缺陷。5.2焊接中应确保引弧和收弧的质量,收弧的弧坑应填满。在保证焊透和熔合良好的前提下，在工艺参数范围内尽量采用小的焊接线能量、短电弧、小摆动的焊接方法,以保证填满弧坑。焊接过程中严格控制层间温度。
焊接接头尽量选择较大的坡口角度和较小的钝边,接头表面成形应尽量凸起,自然成形,不使焊缝拉平或凹下。
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