Incoloy800H焊接

1、 Incoloy800H焊接張家港市江南鍋爐壓力容器XXX （215634） 陶曉康 摘要：完全我公司承接了某公司改造項(xiàng)目，其制造難點(diǎn)為Incoloy800H的焊接，由于此種材質(zhì)是本公司第一次接觸，故我們重點(diǎn)分析了此材料的特性，并進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定。1、材料簡介Incoloy800H合金，美國牌號(hào)為UNSN08810,屬于一種用來抵抗氧化和碳化的Ni-Fe-Cr合金，它在高溫條件下具有優(yōu)良的抗蠕變和裂變的特性，因此它廣泛應(yīng)用與ASME鍋爐，核物質(zhì)容器等處。材料化學(xué)成分見表1表1 Incoloy800H的化學(xué)成分元素CSiCrNiFeAlTiSP化學(xué)成分0.05-0.101.019.0-23.0

2、30.0-35.039.50.15-0.60.15-0.60.0150.015從表1可以看出，其鉻含量與不銹鋼類似，因而在一般的腐蝕介質(zhì)中耐蝕性與不銹鋼相似，由于鎳含量比不銹鋼高，因而它對(duì)堿性硫化物的耐蝕性及高溫氧化性能優(yōu)于不銹鋼，由于加入了Al和Ti,能起到脫氧作用，提高了材料的抗結(jié)晶開裂性能。2、焊接性分析2.1、一般鎳基焊接容易出現(xiàn)熱裂紋，Incoloy800H也是一樣，主要是結(jié)晶裂紋，其產(chǎn)生機(jī)理由于溶質(zhì)（S、P）偏析形成低熔點(diǎn)共晶液膜，在收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力而產(chǎn)生的，所以應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫中的S、P等雜質(zhì)含量，當(dāng)雜質(zhì)含量越大，其裂紋傾向也越大。2.2、最常見的缺陷要屬氣孔，由于液態(tài)鎳能溶解大量

3、的氧，凝固時(shí)氧的溶解度下降，凝固過程中過剩的氧將鎳氧化成NiO,NiO在熔池中的氫化合，鎳被還原而氫和氧結(jié)合成水，水在熔池中來不及抑出，即形成氣孔。2.3、Incoloy800H合金焊接一般不需要預(yù)熱，但當(dāng)母材溫度溫度低于15時(shí)，應(yīng)對(duì)兩側(cè)250-300mm寬的區(qū)域內(nèi)加熱到15-20，以免濕氣冷凝導(dǎo)致焊縫氣孔。綜合上述因素，焊前應(yīng)清理雜物，特別注意表面不可殘流含硫與鉛物質(zhì)，焊接時(shí)應(yīng)采用小線能量，快速焊的方法，以減少焊接缺陷的產(chǎn)生。 3、焊接工藝評(píng)定 參照J(rèn)B4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定、JB/T4756-2006鎳及鎳合金制壓力容器等標(biāo)準(zhǔn)要求，制定焊接工藝評(píng)定，結(jié)論為合格。4、焊接

4、工藝確定4.1、坡口形式：根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，我們采用GTAW打底，背側(cè)通99.99%Ar保護(hù)，SMAW蓋面工藝，坡口采用機(jī)械加工，選用如圖1所示的單面對(duì)稱V型坡口形式圖14.2、技術(shù)要求：清理坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的油、水等雜物，焊前檢查裝配間隙是否滿足及坡口尺寸是否滿足要求，層間清渣徹底，嚴(yán)格控制層間溫度60，收弧時(shí)應(yīng)采用反向收弧技術(shù)，以免產(chǎn)生弧坑裂紋，必要時(shí)對(duì)收弧時(shí)進(jìn)行打磨，焊后清理。4.3、焊接材料：焊材選用主要根據(jù)母材的合金類別、化學(xué)成分以及使用的環(huán)境要求，一般來說，焊接材料主要化學(xué)成分和母材應(yīng)盡量相似，以保證各項(xiàng)性能與母材相當(dāng)，所以我們選擇了ERNiCr-3焊絲和ENiCrFe-3

5、焊條，其主要化學(xué)成分分別見表2及表3表2 ERNiCr-3焊絲化學(xué)成分（%）元素CSiCrNiFeMnTiSPNb+Ta規(guī)定1.00.5018.0-22.067.032.5-3.50.750.150.032.0-3.0實(shí)際0.0280.2320.272.01.203.00.320.0070.0092.62 表3 ENiCrFe-3熔敷金屬化學(xué)成分（%）元素CSiCrNiFeMnTiSPNb規(guī)定1.01.013.0-17.05910.05.0-9.51.00.0150.031.0-2.5實(shí)際0.0270.5315.4566.37.967.290.050.0040.0092.164.4焊接工藝參數(shù) 見表4表4 焊接工藝參數(shù)焊層焊接方法填充金屬直徑極性電流（A）電壓（V）焊接速度范圍（cm/min）打底GTAWERNiCr-32.4DCEN100-14012-146-7其余SMAWENiCrFe-33.2DCEP90-11022-2414-16SMAWENiCrFe-34.0DCEP130-15024-2615-175、無損檢測 焊后100%RT，符合JB/T4730.2-2005,級(jí)合格，無超標(biāo)缺陷。6、結(jié)論：6.1、Incoloy800H焊接關(guān)鍵是焊接工藝的選擇，選擇合適的焊接參數(shù)，嚴(yán)格控制層間溫度和焊前清理和焊后打磨是保證焊接質(zhì)量和獲得良好力學(xué)性能關(guān)