1、焊前清理
由于哈氏合金表面粘附有污物及氧化物,因此焊接前必須對焊接區(qū)域進(jìn)行清理。清理方法可以采用機(jī)械清理,即用角向磨光機(jī)對焊接區(qū)域進(jìn)行打磨,直至露出金屬光澤。清理的寬度應(yīng)達(dá)到100mm以上,以確保雜質(zhì)不進(jìn)入焊接區(qū)域。
2、焊接方法
焊接時一般采用直流正接法進(jìn)行焊接,直流正接時,鎢級溫度低,許用電流大,鎢級損耗小,鎢級端部打磨為30°,頭部略為磨出平面。
3、氣體保護(hù)
哈氏合金C-276必須要采取措施以使焊縫及熱影響區(qū)的抗腐蝕性能下降最小,如鎢極氣體保護(hù)焊(GTAW)、金屬極氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小的焊接方法。
考慮氬氣保護(hù)效果明顯:保護(hù)作用好、熱量集中、焊縫質(zhì)量好,熱影響區(qū)小,焊件變形小,使焊縫及熱影響區(qū)抗腐蝕性能下降最小。、
4、焊接坡口
焊接坡口最好采用機(jī)械加工最好是冷加工的方法,以保證加工表面的形狀、尺寸和粗糙度符合圖樣要求或焊接工藝規(guī)程的規(guī)定。焊前坡口機(jī)械加工會帶來加工硬化,所以對機(jī)械加工的坡口處進(jìn)行焊接前打磨是必要的。焊接坡口不應(yīng)有分層、折疊、裂紋、撕裂等缺陷。
焊接坡口及其兩側(cè)50mm寬度范圍內(nèi)金屬表面打磨去除氧化色,并用乙醇、丙酮或丙醇等無氧化物的溶劑清洗去除油脂、水分、粉筆標(biāo)記等污染物,涂刷溶劑應(yīng)彩英清潔時不起毛的皮或者纖維素海綿。應(yīng)杜絕無用焊材、工人不潔衣鞋上的有害物質(zhì)與工件接觸,避免對工件污染。
5、焊材選擇
選用ERNiCrMo-4焊絲,焊條采用ENiCrMo-4。這種焊絲具有優(yōu)異的抗腐蝕性能和工藝性能,其化學(xué)成分與母材相似且含錳量比母材高,在焊接時可改善抗裂性和控制氣孔。特別超低的碳起到了防止晶間腐蝕的危險。
6、預(yù)熱及層間溫度
在室溫環(huán)境下哈氏合金焊接一般不需要預(yù)熱,只有當(dāng)空氣中的溫度低于零度時或者濕氣聚集時,才要對母材進(jìn)行加熱,但加熱溫度也只需達(dá)到30-40℃。
在焊接過程中,焊縫金屬在高溫(375-875℃)時間會長時會形成一種Fe-Cr金屬化合物,即σ相,σ相的性能極硬而脆,且分布在晶界處,造成焊縫金屬沖擊韌性下降而脆化。
采用多層焊時,層間溫度必須低于90℃,目的防止在375-875℃過長,引起σ相脆化。
7、焊接時注意事項(xiàng)
為減少焊接熱輸入,盡量選用小的焊接電流,快速焊接法進(jìn)行焊接。另外,由于哈氏合金在收弧位置容易開裂,因此收弧時一定要填滿弧坑,在再次起弧焊接前要對前一個弧坑處進(jìn)行打磨,然后用軟毛刷清理干凈后再進(jìn)行后續(xù)焊接。這兩種處理,可以抑制熱裂紋的產(chǎn)生。
在焊接接頭容易晶間腐蝕。包括焊縫的晶間腐蝕、緊靠熔合線的過熱區(qū)“刀蝕”及熱影響區(qū)敏化溫度的晶間腐蝕等。
8、焊后熱處理
但在十分苛刻的環(huán)境中,C-276材料及焊接件要進(jìn)行固溶熱處理以獲得最好的抗腐蝕性能。
哈氏C-276合金材料固溶熱處理包括兩個過程:(1)在1040℃~1150℃加熱;(2)在兩分鐘之內(nèi)快速冷卻至黑色狀態(tài)(400℃左右),這樣處理后的材料有很好的耐蝕性能。因此僅對哈氏C-276合金進(jìn)行消應(yīng)力熱處理是無效的。在熱處理之前要清理合金表面的油污等可能在熱處理過程中產(chǎn)生碳元素的一切污垢。
哈氏C-276合金表面在焊接或熱處理時會產(chǎn)生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影響耐蝕性能,所以要對其進(jìn)行表面清理。可以使用不銹鋼絲刷或砂輪,接下來浸入適當(dāng)比例硝酸和氫氟酸的混合液中酸洗,最后用清水沖洗干凈。
9、焊接工具注意事項(xiàng)
加工工具應(yīng)是鎳合金專用清潔工具,這些工具應(yīng)單獨(dú)存放,并有明顯的標(biāo)記以防與其它工具混淆。
應(yīng)注意防止工件與熔點(diǎn)低金屬接觸,以免碳或硫的增加而形成不穩(wěn)定金屬的脆化。制造過程中還應(yīng)限制測溫粉筆、墨水、油膏的使用。
工件打磨用的砂輪應(yīng)是無鐵離子的,而且粘接劑不應(yīng)是有機(jī)樹脂。
受壓焊件焊前裝備定位,應(yīng)采用與經(jīng)評定合格的正式焊接相同的工藝執(zhí)行,定位焊縫最后應(yīng)熔入永久焊縫中。焊接件不允許強(qiáng)制組裝以造成焊件的局部硬化。