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      哈氏抗腐蝕合金的加工(三)
      發布日期:2022-07-11
      預熱,層間溫度以及冷卻技術哈氏抗腐蝕合金的加工(三)對于Hastelloy合金無需預熱是相對室溫而言的(典型的工廠環境)。層間溫度必須低于93°C。
      如果低于零度或者需要防止濕氣聚集,母材有可能需要加熱。在材料從冷的室外倉庫拿到溫暖的工廠時可能引起濕氣聚集。加熱盡量用非直接的加熱方法。(紅外加熱,或者自然加熱到室溫)
      如果使用氧炔焰加熱,要均勻的加熱母材而不是焊接區域?;鸢岩涍^調整使火焰不能碳化。建議使用花邊一樣的噴嘴使火焰更均勻。一定要小心不要因為加熱造成局部融化。
      可以用輔助冷卻方法來控制層間溫度??梢杂盟?。一定要小心焊接區域不能留有風動設備的油潰、水浸后的油脂和灰塵以及用來冷卻焊縫的硬水留下的礦物質沉積。最安全的保證層間溫度的方法就是讓它自然冷卻。如果要在一個薄壁的罐子外面焊接,可以考慮在內部進行冷卻來減少焊接影響區。
      Hastelloy抗腐蝕合金,通常都是在焊接條件下用于腐蝕環境的。針對不同的合金焊后熱處理(在1038-1177C進行的完全的固溶退火,或者在593-649C進行消除應力的退火)都是不必要的。
      關于熱處理要求,在本冊的熱處理一章予以專門討論。
      應力消除熱處理通常被認為是對這些合金無效的,只是在某些情況下影響機械性能。
      例如,我們從不對HastelloyB-2,B-3合金進行焊后消除應力的熱處理(538-816C)。您可以聯系我們獲得更詳細的信息。
      建議進行無損檢驗。對于按標準的制造,有強制規定的無損檢驗方法。對于非標準制造,無損檢驗可能只要肉眼檢查或者著色檢驗就可以了。無損檢驗不僅要作為制造中間步驟的檢驗,還要作為最終測試的檢驗。
      焊接缺陷被認為會影響質量和機械完整性,一定要去除并補焊。去除的方法有打磨,等離子弧刨和碳弧氣刨。在使用碳弧氣爆的時候一定要非常小心不能在焊接區域發生碳污染。
      通常間隙可以通過染料穿透檢驗來確定所有缺陷已經被去除,并在補焊之前徹底清潔。因為這些合金有不容易焊透的特性,所以母材背面的間隙要足夠的寬,坡口中要清潔出足夠的邊墻能讓焊絲焊珠進行操作。不推薦通過自身重熔或者在添加新的焊材覆蓋在缺陷上來補缺口或者沖刷缺陷。

      鎳基合金的變形特性和奧氏體不銹鋼相似。圖5包含了焊接坡口形狀可能的變化。使用適當的夾具,照明裝置和焊珠放置位置/焊接次序來盡可能減小變形。如果可能的話,可以平衡中心線兩邊的焊縫來幫助減小變形。合適的固定方法及加緊夾具會使焊接更容易并且減小較薄部分的彎曲和扭曲。
      建議在可能的情況下盡量多買一些材料,這樣多出的部分可以裁掉,保證最終需要的尺寸。
      在通常的哈氏合金制造中開裂的情況是很少的,只有在制造大的復雜的組件時才會遇到一些問題。能注意到的制造開裂分為熱裂,應力斷裂和與熱處理有關的斷裂。
      熱裂是其中一種情況,通常局限在熔化區域(焊縫),不過偶爾也發生在熱影響區。發生熱裂有兩個必需的條件:應力和無法產生應變的微觀結構。
      在焊接中,應力的產生是必然的,因為當金屬凝固的時候會產生復雜的熱應力。無法產生應變的微觀結構產生于接近熔點/凝固點的溫度(對所有的合金)。表面污染,比如硫,會導致熱裂。特定的幾何特征比如凹面的焊縫和淚滴狀的熔池都會導致熱裂。對每一個合金來說,都有一個特定的臨界的條件組合能導致熱裂。
      HASTELLOY抗腐蝕合金來說,在沒有污染的GMAW(濺射模式)焊接中,當焊接電流超過350安,焊件位置固定的情況下,熱裂發生開始發生。在C-276的埋弧焊中,當電流超過400安時,也會產生熱裂。
      只有在應力超過拉伸強度的情況下,合金才會在凝固的金屬或者基材上產生冷裂。對鎳基合金來說,典型的氫脆不產生制造開裂問題。焊縫形狀也是焊接開裂的一個因素。在根部焊接的焊縫如果是凹形的,就有可能在根部焊接時開裂。這是在很小的焊縫垂直方向上加上超過強度極限的拉力造成的結果。突出的焊縫和夾具能解決這個問題。
      HastelloyB-2的焊縫在熱處理的時候可能開裂。HastelloyB-3則是一個標志性的
      改進。需要更多信息,請聯系我們。
      個別焊接工藝氣體保護鎢極弧焊(GTAW)
      氣體保護鎢極弧焊是一種非常通用的,適用于各種位置的工藝。它可以用來生產也可以用來維修,可以手工焊也可以自動焊來焊接薄板和厚板。這種工藝提供了很好的控制,經常被用在固定焊和根部焊接的時候。這種工藝唯一的缺點就是效率不高。如果是手工焊的話,GTAW的焊接速度是比較慢的。
      通常,電源最好配備高頻啟動,前/后噴氣和上/下氣罩(或腳踏板)控制。GTAW焊槍最好配備氣體擴散屏幕(氣體鏡頭),這樣保護氣可以提供一個適宜的保護。通常,氣體罩要越大越好。
      典型的Hastelloy抗腐蝕合金焊接參數見表4。電極極性是直流負極(DCEN)。
      建議使用2%釷鎢電極。電極的標準是AWSA5.12EWTh-2。電極隨電流不同而使用不同的直徑。通常建議使用的電極直徑列于表4。建議把電極磨成錐形,30-60度的斜角,頂端留出1.6mm直徑的平頭。詳細的見圖6。
      推薦在一般情況下使用焊接級氬氣(最低99.996%純度),流速大約為25-30立方英尺/小時。如果氣體保護做的適當,焊縫金屬應該表現得光亮,并且在焊間只需要用刷子輕輕刷一下就可以了。在某些特定情況下,在需要高焊接速度時可以使用氬-氦或者氬-氫保護氣,但要有特定的焊接系統。
      除了對焊槍的保護氣外,推薦在根部使用一個背部噴口(焊接級氬氣)。通常流速為5-10立方英尺/小時。在GTAW中,通常背襯棒子(通常是銅棒)來幫助根部的焊縫成型。背部氣體通常是通過小孔沿著背襯棒子的長度方向吹的。在背襯棒子不能使用時,通常使用對焊焊接。這種情況通常出現在管得環焊縫焊接中。在這種情況下,沒有辦法達到根部位置,要設置有別于一般工業推薦的保護氣流。在這種對焊管件焊接,焊槍處的流速減小到10立方英尺/小時,背部的流速增加到40立方英尺/小時。有一本小冊子是專門講焊接管子時的背部保護氣的(H-2065)。
      建議焊槍在焊接時要盡量垂直于焊件。推薦縱向焊縫技術,只用剛剛夠的電流熔化基體金屬和焊材。在焊接中,焊材的尖端一定要在保護氣中,防止氧化。不推薦停止不動和攪拌熔池,因為這樣會增加焊接熱輸入。
      因為焊工能控制焊材加入熔池中,一定要小心使最終的焊縫因為母材的融化盡量減少。
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