浅谈高效焊接工艺研究现状论文_叶勇

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摘要:铸造是现代机械制造工业的基础,也是国民经济的基础产业,铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。本文结合镍铬铸造合金的焊接性能对其焊接工艺展开了深入研究。

关键词:镍铬;焊接工艺;研究

引言

随着科技的日新月异,人们对于能源的意识也越来越高,由此就使得高效焊接工艺出现在人们的生活中。但是,目前,在我国镍铬铸造合金的焊接工艺应用并不广泛,这就导致我国的焊接水平不如发达的国家,因此强化对镍铬铸造合金焊接工艺工艺的探索和研究,提升焊接工艺的效率非常有必要。

1.焊接性分析

A560M50Cr-50Ni是ASTM标准中的标准牌号,是镍铬铸造合金,具有较高的耐热性和在最高1090℃环境下的高温耐腐蚀性(A560/A560M-93(Reapproved1998)),并且具有较高的耐腐蚀性,可以作为高温腐蚀条件下工作的热稳定钢使用,A560M50Cr-50Ni的化学成分见表1,力学性能见表2[1]。

A560M50Cr-50Ni材质的铬、镍含量非常高,焊接时会有较大的热裂倾向,产生沿晶间开裂的液化裂纹和结晶裂纹。特别是在收弧部位,较易产生弧坑裂纹,在制订焊接工艺时需要注意。A560M50Cr-50Ni是铸造件,伸长率非常低,抵抗焊接变形应力的能力差,易产生冷裂纹。同时,铸造材料的致密性低、组织不均匀,使焊接过程中出现缺陷的可能性增大。

2.焊接工艺

制订焊接工艺时,需要综合考虑材料的焊接性,同时避免产生热裂纹和冷裂纹,还需要考虑现场的焊接环境,只能在一次风挡板内侧进行全位置焊接。

2.1焊接方法

焊条电弧焊具有热量比较集中、热影响区小、易于保证焊接质量、适应各种焊接位置,以及操作灵活、设备简单、成本低等优点,特别适用于现场焊接,因此选用焊条电弧焊焊接。但焊条电弧焊工艺对清渣要求高,易产生气孔、夹渣等焊接缺陷;合金元素过渡系数较小,与氧亲和力强的元素易被烧损。

2.2焊接材料

选择原则是保证焊缝金属的性能与母材相符,包括强度、耐蚀性等。ENiCr-4是ASME第Ⅱ卷C篇中的标准焊材,其化学成分与A560M50Cr-50Ni的相近,故ASME推荐该焊材用于A560M50Cr-50Ni的焊接,但该改造项目中使用了Ni含量较高的ENi-CrFe-3作为焊接材料,ENiCrFe-3具有优良的抗热裂以及晶间腐蚀、应力腐蚀性能,可以获得更高的抗冷裂性能,并且可以提高焊缝的塑性和韧性,而且直径小于3.2mm的ENiCrFe-3焊条更适用于现场的全位置焊接。因此选用了焊条ENiCrFe-3,规格准3.2mm,其未经稀释的化学成分见表3。

铬镍合金焊缝受到污染,会使其耐蚀性能和强度变差。因此,焊前必须对焊接区表面作彻底的清理,去除氧化皮、水、油等影响焊接的杂质,使之露出金属光泽。层间若有焊渣必须清除后再焊,以防止夹渣,最后焊道的表面也应清渣。

2.4.3预热及后热

为了防止产生冷裂纹,焊前采用了较高的预热温度,保证预热温度在250℃以上,最高道间温度控制在350℃,同时,焊后或者焊接中断立即进行200~250℃的后热处理,并用石棉布在外层包裹保温缓冷至80℃以下,防止焊接及冷却过程中产生较大的应力,产生裂纹。现场加热工装如图3所示,将加热器及保温棉均匀缠绕在一个圆筒外壁,使用时将此加热工装置于燃烧器的内侧。

3.结纶

综上所述,镍铬铸造合金的焊接工艺在社会生活中具有重要的作用,应采用合适的焊接材料和焊接方法,制订出合理可行的焊条电弧焊焊接工艺,并不断对其工艺进行改进与完善,切实发挥出焊接工艺的作用,进而促进社会经济的发展。

参考文献:

[1]浅谈焊接工艺研究[J].全慧.中小企业管理与科技(上旬刊).2017(05)

[2]激光焊接技术的研究现状及发展趋势[J].王志,胡芳友,崔爱永,刘浩东.新技术新工艺.2016(03)

论文作者:叶勇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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