鎳基高溫合金等金屬材料 歡迎咨詢 上海霆鋼金屬集團(tuán)有限公司

Monel 材料介紹 鎳合金， 又稱蒙乃爾 合金， Monel400 合金化學(xué)成分有 C-0. 11%、Mn-0. 99%、 Si-0. 16%、 Cu-32. 26%、 Ni-65. 02%、 AI-0. 04%、 Fe-1. 42%、 S≤ 0. 001%、 P≤0. 005%。 Monel400 組織為高強(qiáng)度的單相固溶體， 它是一種用量 最大、 用途最廣、 綜合性能極佳的耐蝕合金。 此合金在氫氟酸和氟氣介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性， 對(duì)熱濃堿液也有優(yōu)良的耐蝕性。

焊絲及焊條品種的選擇 通過表 1 的比較, ERNiCu-7 焊絲和 ENiCu-7 焊條與 Monel400 母材化學(xué)成 分一致, 為最佳匹配焊材, 而 Nickel FM61(ERNi-1) 為純鎳焊絲， 化學(xué)成份的 典型值與保證值是 C（0. 08%≤0. 15%）、 Mn（0. 43%≤1. 0%）、 Fe（0. 5%≤1. 0%）、Si（0. 3%≤0. 75%）、 P（0. 002%≤0. 03%）、 S（0. 003%≤0. 015%）、 Ni（96. 0%≥93. 0%）、 Cu（0. 11%≤0. 25%）、 Al（0. 9%≤1. 5%）、 Ti（2. 0%≤3. 0%）。 ERNi-1主要用于 Nickel200、 201 合金以及 Monel 合金和銅鎳合金與碳鋼之間的焊接, 通過和 Monel400 合金化學(xué)成分作比較， 公司最終選擇了美國合金科技公司生產(chǎn)的 Monel 焊絲。

焊接方法的選擇 Monel400 合金可以采用較多的焊接方法進(jìn)行焊接， 如 SMAW（焊條電弧 焊）、 GTAW（鎢極氣體保護(hù)焊）、 GMAW（熔化極氣體保護(hù)焊）、 SAW（埋弧焊），采用的焊接方法如下： GTAW 優(yōu)點(diǎn)： 1) 氬氣能有效地隔絕周圍空氣； 它本身又不溶于金屬， 不和 金屬反應(yīng)， 鎢極氬弧焊過程中電弧還有自動(dòng)清除工件表面氧化膜的作用， 因 此， 可成功地焊接易化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、 不銹鋼和各種合金； 2) 小電 流條件下的鎢極氬弧焊， 適用于薄板及超薄板材料焊接； 3) 熱源和填充焊絲 可分別控制， 因而熱輸入容易調(diào)節(jié)， 可進(jìn)行各種位置的焊接， 也是實(shí)現(xiàn)單面 焊雙面成形的理想方法。 缺點(diǎn)： 1) 熔深淺， 熔敷速度小， 生產(chǎn)率較低； 2) 鎢 極承載電流的能力較差， 過大的電流會(huì)引起鎢極熔化和蒸發(fā)， 其微粒有可能 進(jìn)入熔池， 造成污染； 3) 惰性氣體(氬氣、 氦氣) 較貴， 和其它電弧焊方法(手 工電弧焊、 埋弧焊、 CO2 氣體保護(hù)焊等) 比較， 生產(chǎn)成本較高。

其它工藝條件選擇 焊接坡口 焊接坡口采取的焊接直流是(A) 第 1 層： 82A， 第 2 層： 90A， 電弧電壓 是 10-12V， 極性是正接。 Monel 400 選用厚度 3. 5mm， 直徑 45mm， ASTM B163的標(biāo)準(zhǔn)材料。 保護(hù)氣體和尾部保護(hù)氣用混合比 99. 99%， 流量 12 L/min 的 Ar氣體, 但是背部保護(hù)氣是 10L/min 的流量。 對(duì)于焊材的選擇應(yīng)該是 ASMESFA-5. 14， φ 2. 5mm， ERNiCu-7 牌號(hào)的， 焊縫金屬厚度是 3. 5mm。 對(duì)接焊接 位置是向上、 向下方向， 角接焊接位置是水平、 對(duì)接。 單絲焊在單道焊兩層 時(shí)， 焊接速度是 67-73 mm/min， 層間溫度要控制在 100℃。 由于鎳合金和高合金不銹鋼相對(duì)碳鋼有明顯的物理性質(zhì)上的差異，它們熱傳導(dǎo)系數(shù)低， 并且熱膨脹系數(shù)較大， 對(duì)于這點(diǎn)焊接時(shí)要采用夾緊、 大的焊腳（1-3mm） 等方法來解決。 因?yàn)槊赡藸?400 材料焊接熔化金屬的流動(dòng)性較差， 所以要采用大的坡口角度的設(shè)計(jì)， 以讓焊絲能填滿焊縫。 為嚴(yán)格控制 S、 P 等有害雜質(zhì)的影響， 焊前對(duì)坡口和焊絲用丙酮清洗， 并要求使用的保護(hù)氬氣純度為 99. 99%。 為保證焊接過程中電弧的穩(wěn)定， 應(yīng)注意鎢極的對(duì)中和端部的尖度。施焊過程中應(yīng)注意將熔合比控制在 50 %以下， 焊道以窄為最佳。 monel400 合金的收縮率很大， 焊縫與熱影響區(qū)極易出現(xiàn)裂紋， 特別是打底焊縫。 為此， 對(duì)焊接過程中的層間溫度進(jìn)行了控制。 當(dāng)打底焊縫的溫度降至 100～150℃時(shí)， 焊接第二層焊縫。 在有條件的情況下， 蓋面焊縫采取緩冷措施。