人浏览过该文章
incoloy800H焊接工艺
基材料Incoloy 800H具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳、耐高温冲击性能,但其焊接时具有熔点高、电阻率大、热膨
胀系数高等金属特性,铁水黏度大、流动性差、不容易润湿坡口侧,可焊性较差。结合相关标准,进行了焊接工艺评定,施工中依据焊接工艺评定采取合理的焊接工艺,有效避免了热裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷,优质高效完成了镍基材料Incoloy 800H焊接任务。
公司施工的某石化公司检修过程中,其1.5 X 104N.in3/h 制氢装置转化气蒸汽发生器及配套管道材质为镍基材料UNSN08810(UNS N08810为美国标准AsTM B409,相当于Incoloy 800H,属镍合金Ni-Fe-Cr系),工作压力4OMPa,工作温度360-840。C,介质为转化气,易燃易爆。为了确保镍基材料设备及管道施工质量及使用安全,施工前,我们对镍基材料Incoloy 800H的材料特性、焊接特性反复分析,通过选用合适的焊接材料,从克服材料的焊接缺陷人手,制定合理的焊接工艺并进行焊接工艺评定,圆满解决了Incoloy 800H材料焊接过程中极易出现的焊接热裂纹和气孔等缺陷问题,并摸索出过程质量控制技巧使之在生产实际中得到应用,保证了焊接质量。
1.Incoloy 800H镍基材料焊接性分析
1.1材料特性分析
镍合金Incoloy 800H具有典型的耐腐蚀和抗高温氧化性能,尤其是在1000E的高温下具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳、耐高温冲击性能。在固熔情况下,具有优越的抗压力破裂特性。镍基合金焊接常见的缺陷应首先是热裂纹,其次是气孔、熔合不良、夹渣等。因此,从防止焊接热裂纹和气孔等方面入手是控制焊接镍合金质量的关键。
1.2容易出现热裂纹
Incoloy 800H线膨胀系数较大(介于奥氏体不锈钢与普通碳钢之间)、热导率小(20"C时为10.9W/(m·K)),焊接时焊缝中的一些杂质元素和低熔点物质容易在晶界偏析和集聚,并在熔池的凝固过程中与镍形成低熔点共晶体,造成焊接热裂纹。焊接裂纹是焊接产品危害最大的缺陷,主要表现形式有:焊道裂纹、弧坑裂纹、焊缝金属微裂纹、热影响区微裂纹。采用防止的方法是:合理设计焊接接头和焊接顺序,减少结构的拘束度;采用小的焊接电流和多层多道焊,减少热输入;采用稍大的坡口形式减少熔合比即减少稀释率;填满收弧弧坑.
1.3容易出现未熔合、夹渣等缺陷该材料中Ni的含量占30%~35%,使该合金在焊接时,熔池金属的流动性差,且表面易形成难熔的氧化膜(NiO),镍的氧化物的熔点比镍本身的熔点高,当镍熔化的时候,氧化镍还远远没有达到它的熔点,使得熔透性差。所以,没有彻底清除焊缝坡口、焊丝表面被氧化的镍,则这些掺杂在熔池中的氧化镍就会形成未熔合、夹渣。
1.4容易出现气孔缺陷同时,由于镍合金焊材所形成的熔池十分粘稠,焊缝液态金属的流动性比较差,焊缝金属的冷却速度比较快,使熔池中的气体来不及逸出,造成气孔。采用手工电弧焊时,焊接电流不能过大,应采用轻微的摆动焊把来搅动熔池,但是搅动的幅度不要超过焊条直径的3倍。为保证焊接综合质量,焊接过程中应始终保持短弧,以便能较好的控制熔化的焊接金属。气孔及夹渣是镍基合金易产生的焊接缺陷,采用防止的方法是:注意焊前清理(包括母材和焊材),采用化学处理方法(用丙酮进行清洗);并确保焊材及焊缝坡口表面的清洁;焊接时要保持稳定的电弧电压;氨弧焊的引弧和收弧时易产生气孔和缩孑L,必须注意掌握操作技巧质量。
2.焊接工艺评定
根据公司技术力量和现场实际情况,拟采用手工钨极氩弧焊打底管内充氩保护、手工焊条焊填充盖面的焊接方法。焊接工艺评定的制定参照《百油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规苇勤(SH/T3523—2009)和((现场设备工业管道焊接工程施工规范》(GB50236—201 1),按照ASME IX卷解接和钎焊评定标摊渤-2004和NBT47014—2011(c承压设备焊接工艺评定》的要求,对Incoloy 800H合金进行了焊接工艺评定,选用焊接材料化学成分见表2。由于该合金液态金属粘稠度大、流动性较差,如果坡口形式等不合适时,会发生未熔合现象,因此,为保证接头熔合良好,坡口应适当增大角度(相对与普通不锈钢),适当减少钝边厚度,考虑到管道规格为中325×45mm,故坡口形式设计为双V型,坡口形式见图2。
按照以上焊接工艺施焊,试件焊缝无损检测合格后,分别取样对其力学性能进行测试,经过对焊接评定试件进行各项检验,从评定数值得出,评定结果为合格,试验结果符合规范要求。
胀系数高等金属特性,铁水黏度大、流动性差、不容易润湿坡口侧,可焊性较差。结合相关标准,进行了焊接工艺评定,施工中依据焊接工艺评定采取合理的焊接工艺,有效避免了热裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷,优质高效完成了镍基材料Incoloy 800H焊接任务。
公司施工的某石化公司检修过程中,其1.5 X 104N.in3/h 制氢装置转化气蒸汽发生器及配套管道材质为镍基材料UNSN08810(UNS N08810为美国标准AsTM B409,相当于Incoloy 800H,属镍合金Ni-Fe-Cr系),工作压力4OMPa,工作温度360-840。C,介质为转化气,易燃易爆。为了确保镍基材料设备及管道施工质量及使用安全,施工前,我们对镍基材料Incoloy 800H的材料特性、焊接特性反复分析,通过选用合适的焊接材料,从克服材料的焊接缺陷人手,制定合理的焊接工艺并进行焊接工艺评定,圆满解决了Incoloy 800H材料焊接过程中极易出现的焊接热裂纹和气孔等缺陷问题,并摸索出过程质量控制技巧使之在生产实际中得到应用,保证了焊接质量。
1.Incoloy 800H镍基材料焊接性分析
1.1材料特性分析
镍合金Incoloy 800H具有典型的耐腐蚀和抗高温氧化性能,尤其是在1000E的高温下具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳、耐高温冲击性能。在固熔情况下,具有优越的抗压力破裂特性。镍基合金焊接常见的缺陷应首先是热裂纹,其次是气孔、熔合不良、夹渣等。因此,从防止焊接热裂纹和气孔等方面入手是控制焊接镍合金质量的关键。
1.2容易出现热裂纹
Incoloy 800H线膨胀系数较大(介于奥氏体不锈钢与普通碳钢之间)、热导率小(20"C时为10.9W/(m·K)),焊接时焊缝中的一些杂质元素和低熔点物质容易在晶界偏析和集聚,并在熔池的凝固过程中与镍形成低熔点共晶体,造成焊接热裂纹。焊接裂纹是焊接产品危害最大的缺陷,主要表现形式有:焊道裂纹、弧坑裂纹、焊缝金属微裂纹、热影响区微裂纹。采用防止的方法是:合理设计焊接接头和焊接顺序,减少结构的拘束度;采用小的焊接电流和多层多道焊,减少热输入;采用稍大的坡口形式减少熔合比即减少稀释率;填满收弧弧坑.
1.3容易出现未熔合、夹渣等缺陷该材料中Ni的含量占30%~35%,使该合金在焊接时,熔池金属的流动性差,且表面易形成难熔的氧化膜(NiO),镍的氧化物的熔点比镍本身的熔点高,当镍熔化的时候,氧化镍还远远没有达到它的熔点,使得熔透性差。所以,没有彻底清除焊缝坡口、焊丝表面被氧化的镍,则这些掺杂在熔池中的氧化镍就会形成未熔合、夹渣。
1.4容易出现气孔缺陷同时,由于镍合金焊材所形成的熔池十分粘稠,焊缝液态金属的流动性比较差,焊缝金属的冷却速度比较快,使熔池中的气体来不及逸出,造成气孔。采用手工电弧焊时,焊接电流不能过大,应采用轻微的摆动焊把来搅动熔池,但是搅动的幅度不要超过焊条直径的3倍。为保证焊接综合质量,焊接过程中应始终保持短弧,以便能较好的控制熔化的焊接金属。气孔及夹渣是镍基合金易产生的焊接缺陷,采用防止的方法是:注意焊前清理(包括母材和焊材),采用化学处理方法(用丙酮进行清洗);并确保焊材及焊缝坡口表面的清洁;焊接时要保持稳定的电弧电压;氨弧焊的引弧和收弧时易产生气孔和缩孑L,必须注意掌握操作技巧质量。
2.焊接工艺评定
根据公司技术力量和现场实际情况,拟采用手工钨极氩弧焊打底管内充氩保护、手工焊条焊填充盖面的焊接方法。焊接工艺评定的制定参照《百油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规苇勤(SH/T3523—2009)和((现场设备工业管道焊接工程施工规范》(GB50236—201 1),按照ASME IX卷解接和钎焊评定标摊渤-2004和NBT47014—2011(c承压设备焊接工艺评定》的要求,对Incoloy 800H合金进行了焊接工艺评定,选用焊接材料化学成分见表2。由于该合金液态金属粘稠度大、流动性较差,如果坡口形式等不合适时,会发生未熔合现象,因此,为保证接头熔合良好,坡口应适当增大角度(相对与普通不锈钢),适当减少钝边厚度,考虑到管道规格为中325×45mm,故坡口形式设计为双V型,坡口形式见图2。
按照以上焊接工艺施焊,试件焊缝无损检测合格后,分别取样对其力学性能进行测试,经过对焊接评定试件进行各项检验,从评定数值得出,评定结果为合格,试验结果符合规范要求。