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簡說下高溫合金的焊接工藝要點

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? ? ?高溫合金的焊接工藝要點如下:

? ? ? ?1、焊接方法 ? ?高溫合金可以采用各種焊接方法焊接,例如鎢**惰性氣體保護焊、熔化**惰性氣體保護焊、等離子弧焊、真空電子束焊、焊條電弧焊、埋弧焊、擴散焊以及各種電阻焊方法。鎢**惰性氣體保護焊與其它方法比較,有許多優(yōu)點,是目前我國應(yīng)用**多的焊接方法,它特別適于焊接各種變形高溫合金比較薄的構(gòu)件。焊條電弧焊和熔化**惰性氣體保護焊多用于較厚的固溶強化合金焊接,但較少用于焊接沉淀強化合金。埋弧焊由于易燒損強化元素、增硅等原因,已較少用于高溫合金焊接。

? ? ? ?鑄造合金采用一般的熔焊方法困難很大,可采用真空釬焊、擴散焊、真空電子束焊等焊接。

? ? ? ?2、焊接材料

? ? ? ?(1)保護氣體 ? ?常用的是氬氣,也可用氦氣或氬、氮混合氣體。由于高溫合金中許多組元**易氧化,因此要求氣體的純度要高。用氬氣作保護氣體,要求其純度(體積分數(shù))不低于99.95%。

? ? ? ?(2)焊絲 ? ?焊絲既要保證焊縫有高的抗裂性,又要求保證焊縫有滿意的使用性能。對于固溶強化合金,一般采用與母材同質(zhì)的焊絲。對于固溶狀態(tài)的沉淀強化合金,也可用同質(zhì)的焊絲,但若合金中Al、Ti含量較高,接頭拘束應(yīng)力較大時,為避免裂紋,有時宜用鎳基固溶合金焊絲。例如,航空發(fā)動機用的GH2302鐵鎳合金中鋁和鈦的總的質(zhì)量分數(shù)5.45%~6.8%,選用高含Mo量的鎳基合金焊絲HSG-1后,順利地解決了熱裂紋問題。

? ? ? ?3、焊前熱處理 ? ?高溫合金的焊前狀態(tài)對其焊接裂紋敏感性有較大影響。焊前經(jīng)固溶處理的裂紋敏感性小,經(jīng)冷軋、平整或時效處理(沉淀強化合金)的裂紋敏感性明顯增大。故各類高溫合金一般均要求在固溶狀態(tài)(或退火狀態(tài))下焊接,特別是經(jīng)深度冷作和冷沖壓成形的焊件更應(yīng)如此。

? ? ? ?4、焊前預(yù)熱和焊后熱處理 ? ?鎳基合金焊前不需要預(yù)熱,一般要求作焊后熱處理或機械處理,特別是沉淀強化合金。機械處理包括拉伸延長、滾平和錘擊等,目的是使殘余應(yīng)力在單方向上再分布。焊后熱處理的目的是消除殘余應(yīng)力,或使焊件達到預(yù)定的性能要求。當壁薄時,固溶強化合金的焊件可在焊態(tài)下使用;當壁厚時,焊后根據(jù)合金的種類及其狀態(tài),應(yīng)在427~871℃的范圍內(nèi)及時進行消除應(yīng)力熱處理。沉淀強化合金的焊件在焊后及時進行固溶加時效熱處理。

? ? ? ?鐵鎳基合金,有的沉淀強化合金需要預(yù)熱和后熱。

? ? ? ?5、對焊接工藝的其它特殊要求

? ? ? ?1)焊前必須嚴格清理焊件表面、坡口和焊絲,去除油污和氧化膜。油污可采用溶劑法


或蒸汽法消除,氧化物可采用機械法(如機械加工、砂紙打磨等)和化學(xué)法(如減酸洗、電解拋光等)清除。為避免再受污染,搬運時要戴白手套。

? ? ? ?2)除了焊縫正面要有良好的保護外,背面也必須加以保護,例如通以一定流量的氬氣等。

? ? ? ?3)焊接前,要用夾具裝配和固定焊件。

? ? ? ?4)在焊接工藝參數(shù)上,要采用較小的焊接熱輸入,采用能量集中的焊接方法,并采用分段焊、多層多道焊等,盡量減少焊接接頭過熱的程度。

? ? ? ?5)由于高溫合金液體流動性較差、熔深相對較淺,坡口角度設(shè)計得要比鋼接頭大一些、鈍邊小一些。圖84是高溫合金與鋼接頭坡口的比較

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