Incoloy800H焊接.doc

Incoloy800H焊接张家港市江南锅炉压力容器有限公司 （215634） 陶晓康 摘要：完全我公司承接了某公司改造项目，其制造难点为Incoloy800H的焊接，由于此种材质是本公司第一次接触，故我们重点分析了此材料的特性，并进行了焊接工艺评定。1、材料简介Incoloy800H合金，美国牌号为UNSN08810,属于一种用来抵抗氧化和碳化的Ni-Fe-Cr合金，它在高温条件下具有优良的抗蠕变和裂变的特性，因此它广泛应用与ASME锅炉，核物质容器等处。材料化学成分见表1表1 Incoloy800H的化学成分元素CSiCrNiFeAlTiSP化学成分0.05-0.101.019.0-23.030.0-35.039.50.15-0.60.15-0.60.0150.015从表1可以看出，其铬含量与不锈钢类似，因而在一般的腐蚀介质中耐蚀性与不锈钢相似，由于镍含量比不锈钢高，因而它对碱性硫化物的耐蚀性及高温氧化性能优于不锈钢，由于加入了Al和Ti,能起到脱氧作用，提高了材料的抗结晶开裂性能。2、焊接性分析2.1、一般镍基焊接容易出现热裂纹，Incoloy800H也是一样，主要是结晶裂纹，其产生机理由于溶质（S、P）偏析形成低熔点共晶液膜，在收缩产生的拉应力而产生的，所以应严格控制焊缝中的S、P等杂质含量，当杂质含量越大，其裂纹倾向也越大。2.2、最常见的缺陷要属气孔，由于液态镍能溶解大量的氧，凝固时氧的溶解度下降，凝固过程中过剩的氧将镍氧化成NiO,NiO在熔池中的氢化合，镍被还原而氢和氧结合成水，水在熔池中来不及抑出，即形成气孔。2.3、Incoloy800H合金焊接一般不需要预热，但当母材温度温度低于15时，应对两侧250-300mm宽的区域内加热到15-20，以免湿气冷凝导致焊缝气孔。综合上述因素，焊前应清理杂物，特别注意表面不可残流含硫与铅物质，焊接时应采用小线能量，快速焊的方法，以减少焊接缺陷的产生。 3、焊接工艺评定 参照JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定、JB/T4756-2006镍及镍合金制压力容器等标准要求，制定焊接工艺评定，结论为合格。4、焊接工艺确定4.1、坡口形式：根据设备实际情况，我们采用GTAW打底，背侧通99.99%Ar保护，SMAW盖面工艺，坡口采用机械加工，选用如图1所示的单面对称V型坡口形式图14.2、技术要求：清理坡口两侧各20mm范围内的油、水等杂物，焊前检查装配间隙是否满足及坡口尺寸是否满足要求，层间清渣彻底，严格控制层间温度60，收弧时应采用反向收弧技术，以免产生弧坑裂纹，必要时对收弧时进行打磨，焊后清理。4.3、焊接材料：焊材选用主要根据母材的合金类别、化学成分以及使用的环境要求，一般来说，焊接材料主要化学成分和母材应尽量相似，以保证各项性能与母材相当，所以我们选择了ERNiCr-3焊丝和ENiCrFe-3焊条，其主要化学成分分别见表2及表3表2 ERNiCr-3焊丝化学成分（%）元素CSiCrNiFeMnTiSPNb+Ta规定1.00.5018.0-22.067.032.5-3.50.750.150.032.0-3.0实际0.0280.2320.272.01.203.00.320.0070.0092.62 表3 ENiCrFe-3熔敷金属化学成分（%）元素CSiCrNiFeMnTiSPNb规定1.01.013.0-17.05910.05.0-9.51.00.0150.031.0-2.5实际0.0270.5315.4566.37.967.290.050.0040.0092.164.4焊接工艺参数 见表4表4 焊接工艺参数焊层焊接方法填充金属直径极性电流（A）电压（V）焊接速度范围（cm/min）打底GTAWERNiCr-32.4DCEN100-14012-146-7其余SMAWENiCrFe-33.2DCEP90-11022-2414-16SMAWENiCrFe-34.0DCEP130-15024-2615-175、无损检测 焊后100%RT，符合JB/T4730.2-2005,级合格，无超标缺陷。6、结论：6.1、Incoloy800H焊接关键是焊接工艺的选择，选择