《兵器制造異種材料焊接工藝》課件-實(shí)操

鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析01填充材料的選擇02焊接方法的選擇03焊接工藝制定04目錄/Contents鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析純鎳鎳/鎳合金的分類(lèi)：鎳合金N2、N4、N6、N8

鎳基高溫合金、鎳基耐蝕合金

鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析純鎳特點(diǎn)鎳/鎳合金的分類(lèi)：鎳合金特點(diǎn)

耐腐蝕、塑韌性較好、易于冷加工、不耐高溫、熱強(qiáng)性差。

高溫下具有較高的力學(xué)性能、抗氧化、耐腐蝕。鎳基高溫合金鎳基耐蝕合金耐高溫溫度區(qū)間較寬（200~1100℃）、耐腐蝕、具備良好的高溫和低溫力學(xué)性能

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鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析

鋼與鎳/鎳合金焊接特點(diǎn)在鋼與鎳的實(shí)際焊接生產(chǎn)中，鎳及鎳合金多以工業(yè)純鎳、鎳基高溫合金、鎳基耐蝕合金為對(duì)象，而鋼則是以低碳鋼、奧氏體不銹鋼為對(duì)象，進(jìn)行組合搭配焊接。鋼與鎳進(jìn)行焊接時(shí)，需考慮二者添加元素不同引起物理性差異，導(dǎo)致熔焊焊接性復(fù)雜，引起焊接問(wèn)題。鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析鋼與鎳及鎳合金組合的熔焊焊接性鎳基高溫合金固溶強(qiáng)化型W、Mo、Nb在鎳鉻固溶體溶液中發(fā)生置換，使得溶劑金屬鎳的晶格畸變，增加晶粒滑移阻力；同時(shí)W、Mo、Nb熔點(diǎn)較高，增強(qiáng)了其高溫力學(xué)性能，故該合金與不銹鋼焊接時(shí)，焊接性較好。鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析鋼與鎳及鎳合金組合的熔焊焊接性鎳基高溫合金時(shí)效強(qiáng)化型基于W、Mo、Nb的基礎(chǔ)上添加Al、Ti，析出金屬間化合物和碳化物（第二相），通過(guò)第二相提高合金強(qiáng)度，焊接性差。鋼與鎳及鎳合金組合的熔焊焊接性Fe、Ni物理性能差異：熔點(diǎn)碳鋼（1500℃）、鎳（1453℃）熱導(dǎo)率碳鋼（77.5/(W/(mK))）、鎳（59.43/(W/(mK))）線(xiàn)膨脹系數(shù)碳鋼（11.76×10-6/K）、鎳（13.3×10-6/K）鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析鋼與鎳及鎳合金組合的熔焊焊接性鐵與鎳的主要焊接缺陷：熱裂紋合金元素影響：S、P、Al、Ti等提高焊接裂紋敏感性。焊前合金狀態(tài)：冷軋、平整或時(shí)效處理提高焊接裂紋敏感性。焊前表面處理：油、漆、纖維等會(huì)污染焊縫和熱影響區(qū)，提高焊接裂紋敏感性。焊后熱處理：利用固溶或中溫消除應(yīng)力。鋼與鎳的焊接接頭冶金過(guò)程分析鋼與鎳焊接填充材料的選擇鋼與鎳焊接填充材料的選擇鋼與鎳焊接如何選用填充材料？主要是取決于兩種材料的熔焊特點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行填充材料的選擇，可降低、甚至是必免焊接缺陷出現(xiàn)的概率。鋼與鎳焊接填充材料的選擇鋼/鎳焊接填充材料選擇原則：鋼/鎳熔焊特點(diǎn)Fe與Ni物理、化學(xué)成分相近，有可以無(wú)限固溶，但是合金元素添加后，其物理性能發(fā)生改變，焊接性復(fù)雜。鋼與鎳焊接填充材料的選擇鋼/鎳焊接填充材料選擇原則：材料選擇原則選用焊接性能較差的一方。例如：不銹鋼和鎳基高溫合金焊接采用的填充材料：HGH3030、G12Cr18Ni9、HGH3044。鋼側(cè)：Fe與S形成低熔點(diǎn)共晶物。鎳側(cè)：Al、Ti，析出金屬間化合物和碳化物。鋼與鎳的焊接方法鋼/鎳焊接方法選擇原則鋼與鎳的焊接方法兩種材料的熔焊特點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行焊接方法的選擇，目的也是為了降低、甚至是必免焊接缺陷出現(xiàn)的概率。鋼/鎳焊接方法選擇原則鋼與鎳的焊接方法（1）鋼/鎳熔焊特點(diǎn)：（2）焊接方法選擇原則：不銹鋼/鎳基高溫合金焊接時(shí)，由于鎳基高溫合金熱強(qiáng)性高、塑性差、熔透性差，相同焊接條件下高溫合金熔池液態(tài)金屬流動(dòng)性差，大電流時(shí)，容易出現(xiàn)接頭過(guò)熱。TIG、MIG等。TIG焊接MIG焊接（冷金屬過(guò)渡）TIG焊接鋼與鎳/鎳合金焊接的特點(diǎn)熱輸入低可抑制晶粒粗大、接頭過(guò)熱；熔池保護(hù)效果良好，避免焊縫產(chǎn)生氣孔、以及鎳合金中的關(guān)鍵元素?zé)龘p。鋼與鎳的焊接方法TIG焊接MIG焊接（冷金屬過(guò)渡）MIG（冷金屬過(guò)渡）焊接鋼與鎳/鎳合金焊接的特點(diǎn)熱輸入相對(duì)較?。蝗鄢乇Ｗo(hù)效果好，同樣可以避免焊縫產(chǎn)生氣孔，及關(guān)鍵合金元素?zé)龘p。

鋼與鎳的焊接方法鋼與鎳的焊接工藝制定鋼與鎳的焊接工藝制定TIG焊接鎳基高溫合金/不銹鋼接頭形式（對(duì)接）0.8~3.0mm0~1.5mm3.0~6.0mm0.8~2.0mm鋼與鎳的焊接工藝制定鋼/鎳及鎳合金操作技術(shù)焊前工件表面清理，利用酒精或者丙酮對(duì)工件表面的油、污、漆等理清。一般采用短弧、小幅度擺動(dòng)，擺動(dòng)回程時(shí)略停頓。一般不采用焊后熱處理，特殊情況下未防止發(fā)生晶間腐蝕，可以采用熱處理。對(duì)于耐蝕合金，采用低熱輸入時(shí)，需要開(kāi)U形坡口。TIG焊接鎳基高溫合金/不銹鋼TIG焊接參數(shù)鋼與鎳的焊接工藝制定材料厚度/mm焊絲焊前狀態(tài)接頭形式焊接參數(shù)牌號(hào)直徑/mm電弧電壓焊接電流氬氣流量鎢極直徑GH2132+不銹鋼1.5