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焊接前后的处理技巧与注意事项

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-11 镍基和铁-镍基合金对接接头的坡口形状及尺寸3.焊后热处理对析出强化型镍基高温合金,为了改善焊接接头性能,必须进行焊后热处理。如果焊接前母材处于时效硬化状态,焊后热处理过程中容易发生再热裂纹。板厚小于0.5mm的焊接件,焊前和焊后热处理必须在惰性气氛或还原性气氛中进行。表6-10 几种镍基高温合金适宜的焊接方法示例单击工具栏中的图标,弹出→→→。

焊接前后的处理技巧与注意事项

1.焊前处理

焊前处理包括焊前清理、预热或焊前热处理。

(1)焊前清理 高温合金焊接前,对母材坡口和焊接材料进行清理非常重要。这类合金如果被杂质污染会显著脆化,所谓“杂质”是指油脂涂料蜡笔痕迹等,如果不彻底清除会产生焊接裂纹。

由于高温合金一般含有Cr、Ti、Al等对氧亲和力大的元素,工件表面会形成它们的氧化物,这些氧化物用不锈钢丝刷很难清除。这些氧化物熔点很高(Cr2O3熔点为2400℃,TiO2熔点为2130℃,Al2O3熔点为2050℃),易在焊缝中形成夹杂物,成为产生热裂纹和降低接头强度性能的原因。去除这些氧化物须用机械加工、化学研磨或喷丸处理。在焊接过程中要避免空气进入焊接电弧区,对焊缝背面也要进行保护,避免氧化。

(2)焊前热处理 对析出硬化型高温合金(如镍基高温超合金)必须进行焊前固溶处理。进行焊前固溶处理,可以消除加工过程中产生的残余应力,又可以使材料软化,有利于焊接。固溶处理温度一般为1050~1180℃。

(3)预热和层间温度 一般采用不预热焊,但焊接环境应处于高于16℃的状态,以避免潮气冷凝而导致出现气孔;焊道之间的温度不应超过93℃。

2.焊接坡口

由于高温合金的液态金属流动性差,焊缝熔透深度一般只有珠光体钢的50%,奥氏体钢的60%,焊接工艺不适宜时很容易发生未熔合现象。增大焊接电流来提高液态金属的流动性,不仅会产生过热、裂纹等,还由于奥氏体组织的电阻率大,可能使焊条(丝)发红而影响焊接质量。

为了保证熔合良好,应适当增大坡口角度,减小根部钝边厚度。典型的镍基和铁-镍基合金对接接头的坡口形状及尺寸如图6-11所示。

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图6-11 镍基和铁-镍基合金对接接头的坡口形状及尺寸

3.焊后热处理

对析出强化型镍基高温合金,为了改善焊接接头性能,必须进行焊后热处理。如果焊接前母材处于时效硬化状态,焊后热处理过程中容易发生再热裂纹。热处理气氛也要防止析出强化型元素Ti和Al的氧化,应在中性和还原性气氛中进行焊后热处理。

板厚小于0.5mm的焊接件,焊前和焊后热处理必须在惰性气氛或还原性气氛中进行。

几种镍基高温合金适宜的焊接方法示例见表6-10。

表6-10 几种镍基高温合金适宜的焊接方法示例

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注:√表示可以焊接。

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