镍基合金焊接工艺评定

镍基合金具有耐活泼性气体，耐磨耐酸介质腐蚀的良好性能，又具有强度高，塑性好，可冷热变形和加工成型及可焊接的特点，是一种非常重要的耐腐蚀金属材料。

在堆焊应用上碳钢或者不锈钢可以在表面堆焊一层镍基金属作为使用介质层，使其具备两种金属的优点。这类焊材和普通的合金元素完全不一样。在焊接中要采取不一样的焊接手法进行焊接。

由于存在堆焊中的金属物理特性不同，镍基合金焊接融池十分粘稠且融深较浅，增加焊接电流不能明显改善金属的流动性及加大融深。

在与不锈钢通常形成的凹形焊道不同，镍基合金的焊道表面呈明显的凸出型。为防止结晶开裂特别是焊接根部第一层结晶开裂，可采用小电流多填充焊接金属的方式消除。

在应用氩弧焊接操作时候，焊材不应该直接浸入熔池，应使焊材位于钨极的前方，边融化边送进，焊材的端头部分始终处于氩气保护之中。镍基焊材流动性较差以及电流不宜过大，焊接速度慢，焊接时候应精细控制。在焊接时候，无论是层间焊，还是盖面焊接，焊接时候注意氩气保护以防止焊接部位被氧化。

不同材料的冷作硬化倾向不同，比如镍基合金比不锈钢的冷作硬化倾向高1~2倍，因此焊接如果不注意控制则容易发生弯曲。

堆焊中两种异种钢本身强度就不同，注意焊接后根部应力开裂。镍基合金焊缝金属不像钢焊缝金属那样容易润湿展开。即使增大焊接电流也不能改进焊缝金属的流动性，反而起着有害作用。焊接电流超过推荐范围不仅使熔池过热，增大热裂纹敏感性，晶粒粗大降低耐腐蚀性，而且使焊缝金属中的脱氧剂蒸发，出现气孔。

焊条电弧焊时，过大的焊接电流也使焊条过热并引起药皮脱落，失去保护作用。由于焊缝金属流动性差，不易流到焊缝两边。为获得良好焊缝成形，有时采用摆动工艺。但这种摆动是小摆动，摆动距离不超过焊焊丝或焊条直径的3倍。有时焊条电弧焊即使采用摆动工艺也发现有缺陷。

缺陷主要有咬边和未融到边，为了消除这些缺陷，焊接中在摆动到每一侧极限位置时，要稍停顿一下，以便足够的时间使熔化的焊缝金属与母材充分熔合，并且填满咬边部位。在焊条电弧焊时要采用的另一个重要的工艺措施就是焊接电弧应尽量的短。

焊接过程中，焊条镍基合金固有特性决定了其铁水渗透较浅，单纯靠调整焊接参数不能解决这个问题。根据反复试验克服熔深浅的方法是修改传统的坡口形式，坡口位置的角度角度在40°到65°比较适宜。

镍基材料焊接比碳钢和不锈钢对焊缝表面的要求更为严格，镍基材料焊接时，一定要焊成凸形焊道。镍基材料焊接出现开裂的大部分案例是由于凹形焊道造成的力量不均匀一致。镍基堆焊材料焊接过程中的层间温度不宜过高，一般要求在100℃以下。镍基合金材料焊接一般不需要预热和后热处理。

堆焊焊接工艺评定检测内容

检测目的：堆焊层化学成分是否符合要求

试件尺寸不小于150*150mm，堆焊宽度≥38mm

检测项目：

渗透检测、弯曲试验、化学成分分析

1)渗透检测：采用着色法和荧光法，检验结果不得有裂纹。(JB4730)

2)弯曲试验：拉伸面上不得有大于1.5mm的裂纹或缺陷，熔合线上不得有大于3mm的裂纹或缺陷。(GB/T232)

3)化学成分分析：在堆焊层横截面上取样