镍及镍基合金焊材选用
镍及镍基合金焊材选用
镍是一种用途广泛的重要有色金属，具有熔点高﹑耐腐蚀性好﹑力学性能优良等特性。镍基合金是含镍量大于50%并含有多良其他元素的合金，镍基比铁基能固熔更多的合金元素，所以镍基合金不但保持了镍的良好特性，有兼有合金化组分的良好特性，既可耐高温，又可耐腐蚀。工程上将其分为两大合金类型，即耐热用镍基合金（有称高温合金）和耐腐蚀用镍基合金。前者主要用于航空﹑航天等高温工作构件；后者则用于化学﹑石油﹑核工业等苛刻腐蚀环境。
⑴镍基高温合金：它是以镍﹑铬固熔体为基体并天家多种合金元素进行固熔强化而得到的合金。焊接结构常用的镍基高温合金的强化机制分为固熔强化和时效沉淀强化两大类。固熔强化是加入Cr﹑Co ﹑W﹑Mo﹑Nb﹑Ta等元素，以提高原子间结合力，产生点阵畸变，阻止位错运动，提高再结晶度等来强化固熔体。这类合金具有优良的抗氧化性，塑性较高，易于焊接，但热强性相对较低。时效强化是在固熔强化的基础上，天家较多的Al﹑Ti﹑Nb﹑Ta等元素，他们与镍结合成共格稳定﹑成分复杂的金属间化合物，使合金的热强性大大提高。但是，Al﹑Ti﹑Nb等元素的加入使焊接性变差，故这类元素的加入总量宜限制在6%以下。固熔强化和时效强化的形变镍基高温合金牌号有30个左右，如GH3030（Ni-20Cr-0.25Ti）﹑GH4033(Ni-20Cr-2.5Ti-0.8Al)等。焊接时有可能产生凝固﹑液化裂纹或应变时效裂纹，Al﹑Ti等时效强化元素越多，裂纹敏感性越大。
⑵镍基耐蚀合金：为提高镍基耐蚀合金的耐腐蚀性能，也加入Cr﹑W﹑Mo等合金元素；且要求碳量越低越好；Ti﹑Nb等含量较低，主要作用是抑制碳的有害影响，以提高耐腐蚀性能，这均是与高温合金的重要区别。我国的耐腐蚀合金牌号标准见GB/T15007-1994。镍基耐腐蚀合金也有固熔和沉淀两种强化方式，但成分类型与镍基高温合金不同，有如下几种类型；Ni系，近于纯镍，如Ni200等；Ni-Cu系，如蒙乃尔（monel）400(66Ni31Cu);Ni-Cr系和Ni-Cr-Fe系，如因康镍（Inconel）600(76Ni15Cr8Fe)﹑因康镍718(53Ni19Cr3Mo5Nb18Fe);Ni-Fe-Cr系，如因康洛依（Incoloy）800(32Ni46Fe21Cr);Ni-Mo 系和Ni-Cr-Mo系，如哈斯特洛依（Hastelloy） C (64Ni16Cr16Mo4W);Ni-Cr-Mo-Cu系，含Cu在3%以上。镍基耐蚀合金在焊接时可能产生热裂纹﹑焊缝气孔等问题，有的合金烈性（如Ni-Cr﹑Ni-Mo﹑Ni-Cr-Mo系）焊接接头还存在晶间腐蚀和应力腐蚀问题。
镍基合金具有耐活泼性气体﹑耐苛性介质﹑耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又经验有强度高﹑塑性好﹑可冷热变形和加工成型及可焊接的特点，因此，广泛应用于石油化工﹑冶金﹑原子能﹑海洋开发﹑航空﹑航天等工业中，解决一般不锈钢和其他金属﹑非金属材料无法解决的工程腐蚀问题，是一类非常重要的耐腐蚀金属材料。
镍基及铁镍基耐腐蚀合金的化学成分列于表1，哈氏系列耐腐蚀合金化学成分典型值列于表2。
表1 镍基及铁镍基耐蚀合金的化学成分
表2 哈氏C系列耐蚀合金化学成分典型值
哈氏C系列耐蚀合金的突出特点是耐均匀腐蚀﹑局部腐蚀﹑应力腐蚀﹑晶界腐蚀和容易加工及焊接，因此，在华工领域得到广泛应用，同时也俞来俞多地应用在能源﹑环保﹑石油与天然气﹑制药﹑烟
气脱硫等领域。Hastelloy C是在Hastelloy B合金的基础上添加Cr﹑W元素形成的，是Ni-Cr合金Ni-Mo 合金的兼容和优化，在氧化性和还原性介质都具有很好的耐腐蚀性能以及耐局部腐蚀﹑耐氯化物应力腐蚀破裂和还水的孔蚀。但在苛刻的氧化介质中，这种合金的含Cr量不足以使其保持初化状态而显示出高的均匀腐蚀速率；最大的问题是焊后必须经过固熔处理以消除热影响区的偏析。而Hasteloy C-276及C-4与C的主要成分相似，但降低了碳和硅的含量，使热影响区不存在连续的晶粒偏析，因此，不会产生严重的晶界析出碳化物或伴随产生金属间化和物相（Cr2MO6型），使耐晶界腐蚀性能下降。尽管如此，目前C-276在许多腐蚀环境中仍得到广泛应用。C-4合金对成分作进一步调整，除降低C﹑Si含量外，还除去W﹑减少Fe，添加Ti，这样，就明显改进了热稳定性，消除合金中金属间化和物的析出和晶界偏析。在强还原性介质（如盐酸）及高氧化性介质中，C-4的耐蚀性也比C-276更好一些。
在高氧化性环境下，仅含16%Cr的C-276和C-4均不能提供有效耐腐蚀性能，这种缺点被其他合金的发展所克服，如C-22等。C-22的Cr﹑Mo﹑W含量经过仔细的调整，使其既耐氧化性酸腐蚀又能满足高温稳定性的需求，但它在强还原性环境中和严重缝隙腐蚀条件下的表现不如C-276和Alloy，，因为后者含有16%Mo。C-22合金常用于烟气脱硫系统腐蚀环境及复杂的制药反应器中。
Haynes 625是20世纪60年代初期商业化的合金，合金中的Mo含量降到9%，加入Nb提高了合金耐晶界腐蚀的热稳定性，使材料在焊后可直接使用。Cr含量从C类合金的15.5%增加到22%，提高了合金在许多强氧化性介质中（如沸腾的硝酸）的耐腐蚀性。但在还原性介质中不如C类合金通用，因其含Mo量较低。
Haynes 625是以Mo﹑Nb为主要强化元素的固熔强化合金，从低温到1095℃温度范围内具有良好的强度和韧性，在空气中，高达980℃时还有良好的抗氧化剥蚀能力，因而常用在高温和航空场合。
20世纪80年代后期，德国Krupp公司研究开发了合金59（Nicrofer 5923hMo-alloy59），它克服了C-22和C-276的缺点，含C﹑Si量极低，不易于在热成型或焊接过程中产生晶界沉淀，热稳定性非常好，且具有友谊的耐蚀性能，对硝酸﹑磷酸﹑硫酸和盐酸耐蚀性都很好，对氯离子引起的应力腐蚀开裂不敏感。是最“纯真”的Ni-Cr-Mo合金。
Inconel 686是美国SMC公司1993年的专利产品，是Ni-Cr-Mo-W合金。686合金适合在两性酸或两性混合酸，尤其是两性混合酸中含有高浓度氯离子的腐蚀环境中应用。在海水中经验有较强的抵抗均匀腐蚀﹑电化学腐蚀﹑局部侵蚀和氢脆的能力，是理想的海洋环境应用材料。也可应用在化工过程﹑污染控制（烟气脱硫）﹑造纸﹑制药﹑和垃圾处理等腐蚀环境中。
Hastelloy C-2000是Haynes公司1995年的专利产品，是在Alloy59配方的基础上添加1.6%Cu而成。Ni-Cr-Mo合金以高Cr抗氧化性介质，以高Mo和W抗还原性介质。而加入1.6%Cu后，使合金耐还
原性介质腐蚀的能力得到极大提高，当然，Cu的添加导致耐局部腐蚀能力大幅度下降，而且热稳定性也逊色于合金59。
总之，Inconel 686﹑Alloy59及Hastelloy C-2000合金被称为当今世界三大顶尖合金，代表着世界冶金工业的最高成就。
各种合金的点蚀当量指数PREN [ PREN=Cr+1.5×(Mo+W+Nb)-0.5Cu]及点蚀临界温度CPT（critical pitting temperature）和缝隙腐蚀临界温度CCT(critical crevice temperature)示于表3。典型镍合金的一般特性示于表4。
表3 各种合金的CPT和CCT值
表4 典型镍合金的一般特性
⑶焊接材料的选用与碳钢﹑不锈钢相比较，镍基合金的物理性质有如下特点：熔点低；线胀系数介于奥氏体不锈钢与碳钢之间（哈氏合金除外），故很适于作这两类异种材质的焊接材料；除纯镍系外，
其他镍基合金的热导率比碳钢低得多，其电阻却比碳钢高得多，这一点直接影响到镍基合金的焊接性及焊接规范的选择。在焊接热循环的作用下，镍几合金的热影响区发生组织变化，如晶界析出碳化物﹑晶粒长大﹑脆性相析出等，这些都对耐蚀性有严重影响。Ni-Cr﹑Ni-Mo和Ni-Cr-Mo系合金都存在敏化区。在Ni-Cr系合金中，碳的固熔度是很低的，只要碳含量超过其固熔度，在热影响区的敏化温度内就有碳化物析出的可能，导致晶界出现贫铬，相应发生晶间腐蚀。碳含量越低，铬含量越高，晶间腐蚀敏感性越小。
自熔焊或与母材同质的填充焊缝金属耐腐蚀性能不如母材。虽然与母材有相同的化学成分，但作为一种铸造的金属组织，焊缝熔敷金属的耐腐蚀能力往往低于母材，这是由于焊缝熔敷金属在凝固时合金元素的偏析造成的。焊缝是一种小的铸造结果，因没有经过加工变形，存在粗大的有害的树枝晶，在树枝晶有元素的微观偏析，这种偏析在熔焊中是不可避免的。合金元素的熔点不同，熔点高的Mo﹑W先于熔点低的Ni﹑Cr凝固。在焊接条件下熔池快速凝固﹑焊缝快速冷却，焊缝熔敷金属中出现合金元素呈梯度分布，即成分不均匀，因而，耐腐蚀能力也就不均匀，合金元素低的部分将先腐蚀。
在多数情况下，对焊接结果进行焊后热处理或冷加工后退火，以恢复组织性能是不现实的。消除偏析影响的最佳方式是采用高合金化的焊接材料，如用Inconel 622或Inconel 625焊接含Mo的奥氏体不锈钢（316﹑317）或高级奥氏体不锈钢Inconel 25-6Mo或合金化程度较低的镍基合金Incoloy 825﹑Incoloy 20或Inconel G-3等。用合金化程度最高的INCO-WELD 686GPT焊接Inconel 622﹑C-276,Hastelloy C-22﹑C-2000﹑VDM59等。哈氏合金用焊材的选择列于表5。
表5 哈氏合金用焊材的选择
镍及镍基合金焊条主要根据母材的合金类别﹑化学成分和使用环境等条件选用。需要考虑的因素有：
物理性能，线胀系数和热导率（或磁性的匹配）；
力学性能，抗拉强度﹑冲击韧性﹑疲劳强度或蠕变强度等；
防腐性能，对电化学腐蚀及孔隙腐蚀的抵抗力；
冶金学中的兼容和协调性（匹配性能）﹑可熔性及抗热裂纹的能力等。
一般说来，焊条的主要成分和母材的主要成分应尽量接近，以保证各项性能与母材相当。但考虑到焊条的特殊要求，还应加入一些母材中没有或含量较低的元素，如Nb﹑Ti﹑Mo﹑Mn等。同类焊条达不到要求或没有类似成分的焊条时，一般选用高一档次的旱田。其中焊接铁镍合金时（如Incoloy 800H），可选用镍基合金焊条（如EniCrMo-3）。这样，焊条的成本岁高些，但能保证焊缝的使用性能不低于母材。
镍和镍合金的焊接工艺及焊接坡口尺寸可参照镍铬奥氏体钢的焊接工艺标准，但焊接时应注意以下问题：
1.镍及镍合金的导热性差，焊接时容易过热引起晶粒长大，焊接时不需要预热，应选用较小的电
流，焊条不宜摆动过大，收弧时应注意添满弧坑，保持较低的道间温度，一般控制在150℃以下。
2.镍非常容易被硫﹑铅脆化，形成热裂纹，所以，必须严格控制焊条的硫﹑铅等杂质含量，焊前
应进行认真清理，去除母材表面的氧化物及油污﹑油漆灰尘等脏物。
3.镍及镍合金焊接时气孔敏感性强，焊条中含有适量的铝﹑钛﹑锰﹑镁等脱氧剂，操作时应注意
控制弧长，以短弧施焊。
4.熔融金属具有高的粘稠度，流动缓慢且熔深浅。这些不能简单地依靠增大焊接电流来解决，可
适当摆动焊条，但摆幅不宜超过焊条直径的3倍，在焊道两侧的停留时间稍长，以避免咬边及夹渣，且坡口角度宜从一般的600增加到700--800。
5.由于镍基合金的金相组织都是纯奥氏体，很容易产生热裂纹，因此角焊缝必须焊成凸形，而凹
形焊道容易开列，这一点与其他种类的焊条不同。
由于镍基合金价格昂贵，使用受到限制，国内焊材厂生产的品种也较少，故在此列出国外有关厂商的镍基合金焊条﹑焊丝及药芯焊丝的牌号对照（见表6—表8），供参考。镍基合金焊条的选择可参照表9，镍基合金焊丝的选择可参照表10。
表6 国外镍合金焊条牌号对表
镍基焊条
基焊条 目录 镍基焊条的分类与用途 镍基焊材的选用 镍基合金焊条成份对比 镍基焊条的分类与用途 镍及镍合金焊条可分为五大类，即工业纯Ni、Ni-Cu、Ni-Cr-Fe、Ni-Mo 和Ni-Cr-Mo。每一类可分为一种或多种型号的焊条。这类焊条主要用于焊接镍或高镍合金，有时也可用于异种金属的焊接或堆焊. 镍基焊材的选用 镍基焊丝 镍基焊条图片 [1] ERNiCr-3 用于600，601以及800合金自身的焊接，及不锈钢和碳钢之间的异种钢焊接ERNiCrFe-7 用于焊接ASTM B163，166，167和168标准内的镍铬铁合金 ERNiCrFe-6 用于钢和镍铬铁合金的焊接，钢及不锈钢和镍基合金的焊接 ERNiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金及各种高温合金的异种焊接 ERNiCrMo-3 用于镍合金，碳钢，不锈钢和低合金钢的一种焊接，最主要用于625，601，802合金的焊接及9%镍合金的焊接 ERNi-CI 工业纯镍，用于可锻铸铁及灰口铸铁的焊接 ERCuNi 用于70/30，80/20，90/10铜镍合金的焊接 ERNiCu-7
用于焊接镍铜合金B127，163，164和165等 ERNi-1 用于纯镍铸件和锻件的焊接，如：ASTM B160，161，162，163标准内的合金 ERNiFeMn-CI 用于结节铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁和灰口铸铁自身的焊接或用于它们 与不锈钢,碳钢,低合金钢及各种镍合金的焊接 ERNiCrMo-4 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接 ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接,还可以用于镍铬钼合金和钢焊接焊缝的堆焊 ERNiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 镍基焊条 ENiCrMo-3 用于焊接镍铬钼合金,如625,800,801,825和600 ENiCrFe-3 用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接 ENiCrFe-2 用于奥氏体钢,铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接, 还可用于9%镍合金的焊接 ENiCu-7 主要用于镍铜合金自身及其与钢之间的异种焊接 ENiCrFe-7 用于690(UNS N06690)镍铬铁合金自身的焊接 ENiCrMo-4 用于焊接C-276合金及大多数其它镍基合金 ENiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金以及各种的高温合金间的异种焊接 ERCuNi 焊接锻造或铸造的70/30,80/20,90/10铜镍合金 ENiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 ENiCrMo-11 用于焊接低碳镍铬钼合金 纯镍焊条 A5.11 ENi-1 EL-NiTi3 ≥ 92 - - Ti2.5 - 焊接 200 、 201 镍合金以及镀镍钢板； - 钢与镍异种材料的焊接； - 钢的表面堆焊。
镍基焊条选用
镍基焊材的选用 镍基焊丝 镍基焊条图片 [1] ERNiCr-3 用于600，601以及800合金自身的焊接，及不锈钢和碳钢之间的异种钢焊接 ERNiCrFe-7 用于焊接ASTM B163，166，167和168标准内的镍铬铁合金 ERNiCrFe-6 用于钢和镍铬铁合金的焊接，钢及不锈钢和镍基合金的焊接 ERNiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金及各种高温合金的异种焊接 ERNiCrMo-3 用于镍合金，碳钢，不锈钢和低合金钢的一种焊接，最主要用于625，601，802合金的焊接及9%镍合金的焊接 ERNi-CI 工业纯镍，用于可锻铸铁及灰口铸铁的焊接 ERCuNi 用于70/30，80/20，90/10铜镍合金的焊接 ERNiCu-7 用于焊接镍铜合金B127，163，164和165等 ERNi-1 用于纯镍铸件和锻件的焊接，如：ASTM B160，161，162，163标准内的合金 ERNiFeMn-CI 用于结节铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁和灰口铸铁自身的焊接或用于它们与不锈钢,碳钢,低合金钢及各种镍合金的焊接 ERNiCrMo-4 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接 ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接,还可以用于镍铬钼合金和钢焊接焊缝的堆焊 ERNiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 镍基焊条 ENiCrMo-3 用于焊接镍铬钼合金,如625,800,801,825和600 ENiCrFe-3 用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接 ENiCrFe-2 用于奥氏体钢,铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接, 还可用于9%镍合金的焊接 ENiCu-7 主要用于镍铜合金自身及其与钢之间的异种焊接 ENiCrFe-7 用于690(UNS N06690)镍铬铁合金自身的焊接 ENiCrMo-4 用于焊接C-276合金及大多数其它镍基合金 ENiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金以及各种的高温合金间的异种焊接 ERCuNi 焊接锻造或铸造的70/30,80/20,90/10铜镍合金 ENiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 ENiCrMo-11 用于焊接低碳镍铬钼合金纯镍焊条A5.11 ENi-1 EL-NiTi3 ≥ 92 - - Ti2.5 - 焊接200 、201 镍合金以及镀镍钢板；- 钢与镍异种材料的焊接；- 钢的表面堆焊。
镍基焊丝
镍基焊丝、焊条、ERNiCrMo-4、 镍基焊丝、焊条、ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接,或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接,还可以用于镍铬钼合金和钢焊接焊缝的堆焊 镍基焊丝ERNiCrMo-13、ENiCrMo-3 用于焊接低碳镍铬钼合金焊条ENiCrMo-3 用于焊接镍铬钼合金,如625,800,8 01,825和600 镍基焊丝ENiCrFe-3、ENiCrFe-2 用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接ENiCrFe-2 用于奥氏体钢,铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接, 还可用于9%镍合金的焊接 镍基焊丝ENiCu-7 、ENiCrFe-7 主要用于镍铜合金自身及其与钢之间的异种焊接ENiCrFe-7 用于690(UNS N 06690)镍铬铁合金自身的焊接 镍基焊丝ENiCrMo-4 、ENiCrCoMo-1 用于焊接C-276合金及大多数其它镍基合金ENiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金以及各种的高温合金间的异种焊接ERCuNi 焊接锻造或铸造的70/30,80/2 0,90/10铜镍合金 镍基焊丝ENiCrMo-13、ENiCrMo-11 用于焊接低碳镍铬钼合金ENiCrMo-11 用于焊接低碳镍铬钼合金产品描述：镍铁型铸铁焊丝Techalloy 55
用于铸铁辊堆焊修复和铸铁焊补等。硬度高于Techalloy 99，需用碳化物刀具加工。产品描述：825 镍基合金焊丝Techalloy 825 焊接825 (N08825)合金和其它类似镍铁铬钼铜合金。.耐有机酸、热硫酸、磷酸和硫化氢腐蚀。广泛应用于化工装备。产品描述： 82镍基合金焊丝Techalloy 606 应用最广的镍基合金焊丝, 可用于焊接600，601，690，800，800HT等镍合金。或用于不锈钢与低合金钢的异材焊接。该填充金属强度高，耐腐蚀，高温下抗氧化抗蠕变。并适合超低温工况应用。化学成分和力学性能(典型值): 产品描述：纯镍型铸铁焊丝、焊条Techalloy 99 广泛用于灰铸铁焊补和堆焊，可加工性好。化学成分和力学性能(典型值): 产品描述： 蒙乃尔合金焊丝焊条、Techalloy 418 用于N04400，R405，K500等镍铜合金焊接。在钢上堆焊时，需要先堆一层纯镍过渡。还用于蒙乃尔合金与镍200或铜镍合金的异材焊接。具有良好的强度和热导性，耐海水腐蚀，耐多种酸碱盐。大量应用于海洋工程，水面和水下船舶，化工电力行业的热交换器、蒸发器、容器等。化学成分和力学性能(典型值): 产品描述： 镍625合金焊丝焊条、Techalloy 625 用于焊接UNS N06625合金及601、800、825、25-6Mo、9%Ni钢等，还可用于异材焊接和堆焊。高温和超低温机械性能优异，在宽泛的氧化和还原媒质中耐强腐蚀，耐应力腐蚀裂纹，点蚀和隙蚀。产品描述： C276哈氏合金焊丝条Techalloy 276 用于焊接UNS N10276镍基合金,可用于异材焊接镍合金与钢或不锈钢，也用于在钢上堆焊镍铬钼合金复合层。该合金耐各种酸类和酸蒸气腐蚀。由于含钼较高，
Inconel600镍基合金焊接方案
1.1Inconel600镍基合金焊接方案 本工程中有Inconel600镍基合金管道36.8m，数量不多，但焊接要求严格。 由于气化装置是把煤转化水煤气等过程，整个系统是在较高温度和压力下操作，工艺介质中含有CO、CO2、H2S、H2、COS、NH2等可燃性、有毒介质，所以对管道材质要求较高。因此，我们特编写了镍合金管道的焊接方案，具体施工时将根据设计说明及技术要求再对本方案进一步的修改和补充。 1.1.1编制依据： 1) 《青海中浩60万吨/年甲醇项目建筑安装工程施工招标文件》； 2）《石油化工鉻镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3525-199； 3）《现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范》GB50236-1998； 4）《石油化工剧毒、可然介质管道工程施工及验收规范》SH3501。 1.1.2材料验收 焊接材料应有出厂质量证明书，其中焊条应符合《镍及镍合金焊条》GB/T13814的规定，焊丝应符合《镍及镍合金焊丝》GB/T15620的规定。 焊接材料应进行验收。验收合格后，应作好标示，入库储存。 焊接材料的储存、保管应符合下列规定： 焊材库必须干燥通风，库房内不得有有害气体和腐蚀介质。 焊接材料应存放在架子上，架子离地面的高度和墙壁的距离均不得小于300mm。 焊接材料应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类放置，并应有标示。 焊材库内应设置温度计和湿度计，保持库内温度不抵于5℃，相对湿度不大于60%。 焊接用的氩气纯度不应低于99.6%。 1.1.3焊前准备 管子切割及坡口加工宜采用机械方法，若采用等离子切割，应清理其加工面。 坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。
fillarc合金焊条焊丝的化学成分及用途
ARCOS/FILLARC/SMC ERNiCrMo-3 焊丝 符合：GB/T15620 ERNiCrMo-3 AWS A5.14 ERNiCrMo-3 一、特性与用途： ERNiCrMo-3焊丝是Inconel 625系列的焊材，耐腐蚀性优，有高强度的熔敷金属，应用于Inconel 625、Alloy904L 焊接、异种材料焊接，广泛应用在多层焊接。 二、焊丝化学成分（%） C Mn Fe Si P S Ni Cu Mo Al Cr Nb Ti 典 型值 0.07 0.34 2.1 0.15 0.0015 0.003 59.0 0.11 9.1 0.32 19.8 3.64 0.3 保证值 ≤0.10 ≤0.5 ≤5.0 ≤0.50 ≤0.02 ≤0.015 ≥58.0 ≤0.5 8.0~10.0 ≤0.4 20~23 3.15~4.15 ≤0.4 三、熔敷金属机械性能 抗拉强度 MPa 伸长率 % 冲击值（J ）A KV -196℃ 典型值 780 42 145 保证值 ≥760 -- -- 四、注意事项： 1、所使用的氩气保护气体纯度要在99.997％以上且气体流量控制要适当。 2、施焊时必须有适当的防风措施，否则保护气体易受风的影响而致气体保护不良，使焊道恶化而发生气孔，打底时须背吹，防止产生不良焊道。 3、母材表面的铁锈、油污、灰尘等必须清除干净。 4、电源极性为DC-，道间温度建议在150℃以下。 5、为避免高温裂纹，必须降低热输入量。
ARCOS/FILLARC/SMC ERNiCu-7 MONEL 400 合金自身的焊接；以及MONEL 400 合金与钢的焊接；用于钢的表面堆焊。 ERNiCu-7 MONEL 400 合金自身的焊接，以及MONEL 400 合金与钢的焊接；用埋弧焊方法对钢的表面进行堆焊；( 其缓冲层填充材料61 合金需用手工电弧焊方法熔敷) 成分：C≤0.15 Mn≤4.0 Fe≤2.5 P≤0.02 S≤0.015 Si≤1.25 Cu余量Ni≤62∽69 Co- A1≤1.25 Ti1.5∽3.0 镍合金焊条的国标对照 镍合金焊条 型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≤0.03Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015
镍基合金INCONEL 625的焊接
镍基合金INCONEL 625的焊接 引言：在石油化工建设工程中，常会遇到镍基合金这种材料，因这种材料具有耐活泼性气体、耐苛性介质、耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又具有强度高、塑性好、可冷热变形和可加 工成型及可焊接的特点，广泛应用于石油化工中。例如：在安徽铜陵六国化工合成氨装置 气化工段中，就有这种材料，它的具体名称为INCONEL 625，用于输送氧气介质。 关键词：镍基合金焊接热裂纹 1 镍基合金INCONEL 625的化学成分及对焊接性能的影响 为了研究INCONEL 625的焊接，我们有必要对这种材料的化学成分进行了解。镍基合金INCONEL 625的化学成分见表1： 在Ni中添加Al、Cr、Fe、Mo、Ti能引起较强的固溶强化，Mo可改善镍基合金的高温强度，Nb 则可以稳定组织，细化晶粒，改善材料性能，Cr在Ni中的固溶范围约为35%～40%，而Mo在Ni中的固溶范围大约为20%。Cr、Mo等合金材料的添加不但增加其耐蚀性，而且对材料的焊接性能没有不利影响。添加Ti、Mn、Nb则可提高材料的抗热裂纹和减少气孔。Si在钢中是脱氧剂和抗氧化剂。而C的含量很小，因Ti和Nb的存在一般不会产生晶间腐蚀。 镍基合金的焊接性对S则较为敏感，S不溶于Ni，在焊接凝固时可形成低熔点的共晶体，易产生热裂纹。P在镍基合金中也会增加裂纹的敏感性。 2 镍基合金INCONEL 625的焊接特点 2.1 焊接热裂纹镍基合金INCONEL 625在焊接时具有较高的热裂纹敏感性。热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和高温失塑裂纹。结晶裂纹最容易发生在焊道弧坑，形成火口裂纹。结晶裂纹多半沿焊缝中心线纵向开裂。液化裂纹则易出现在紧靠融合线的热影响区中，有的还出现在多层焊的前层焊缝中。高温失塑裂纹既可能出现在热影响区中，也可能发生在焊缝中。各种热裂纹有时是宏观裂纹，或宏观裂纹伴随微观裂纹，也有时仅仅是微观裂纹。热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展。2.2 污染物的影响焊件表面的清洁性是保证镍基合金INCONEL 625焊接质量的一个关键。焊件表面的污染物主要是表面氧化皮和引起脆化的元素。镍基合金INCONEL 625表面氧化皮的熔点比母材高得多，常常可能形成夹渣或细小的不连续的氧化物，S、P、Pb、Sn、Zn、Bi、Sb及As等凡是能和Ni形成低熔点共晶体的元素都是有害元素。这些有害元素大大增加了镍基合金焊接时的热裂纹倾向。这些元素常常存在于预制过程中使用的材料中，例如：油脂、油漆、测温笔和记号笔的墨水常含有这些元素。因此，在焊接前，必须彻底清除，包括坡口外50mm范围内均属于清除范围。 清除方法取决于污染物的种类，对于油脂类物质，可采用蒸汽脱脂，或用丙酮清洗。对于油漆类物质，可采用氯甲烷、碱液、甲醇清洗，也可采用打磨的方法清除。 2.3 焊接热输入的影响采用高热输入会使焊缝接头产生一定程度的退火，并伴随晶粒长大，而使组织发生相变，降低材料的机械性能。此外，高热的输入，还可能使晶相组织产生过度的偏析，碳化物沉淀并析出，从而引起热裂纹，并降低耐蚀性。 在选择焊接方法和焊接工艺时，必须考虑到这一点，因此，在实际操作时采用小电流，窄焊道，多层焊较为合理。 需要指出的是，有些镍基合金焊接加热后对靠近热影响区的焊缝组织会产生不良影响。例如Ni-Mo合金焊接后需通过退火处理来消除这种影响，恢复其耐蚀性。但对于INCONEL 625这种合金来说属于Ni-Cr-Mo合金, 象奥氏体不锈钢一样，镍基合金的显微组织也是奥氏体，固态情况下不发生相变，母材和焊缝金属的晶粒不能通过热处理细化，因此，镍基合金INCONEL 625不需要进行热
(国内标准)GBT镍及镍合金焊条
（国内标准）GBT镍及镍 合金焊条
GB／T13814－92镍及镍合金焊条 1、主题内容和适用范围 本标准规定了镍及镍合金钢焊条型号分类、技术要求及试验方法等内容。 本标准适用于镍及镍合金钢焊条。 2、引用标准 GB700碳素结构钢GB790高温合金化学分析方法 GB2652焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB2653焊接接头弯曲及压扁试验方法GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB5123镍的光谱分析方法GB8647．1－8647．10镍化学分析方法 3、型号 3.1型号编制方法 3.2型号表示方法如下所示： E□×－×× ┬┬┬┬ │││└焊条药皮类型代号（见表1） ││└────同壹合金系统焊条细分类序号（见表1） │└─────熔敷金属中主要元素符号（见表1） └───────焊条代号 型号示例： ENiCrFe-1－15 ┬┬┬┬ │││└焊要药皮为低氢钠型，采用直流焊接 ││└──细分类序号为1 │└─────熔敷金属中主要元素为镍、铬及铁 └────────焊条代号 3.2型号划分 焊条型号根据熔敷金属化学成分，药皮类型及电流种类划分（见表1）。
4技术要求 4．1焊条尺寸 4．1．1焊条尺寸应符合表2规定。 表 4 4．2焊要夹持端 焊条夹持端长度应符合表3规定 4.3.1焊条药皮应均匀，紧密地包覆于焊芯周围，整个焊条药皮上不应有影响焊拦质量的裂纹、气泡、杂质及剥落等缺陷。 4.3.2焊条引弧端药皮应倒角，焊芯端面应露出，以保证易于引弧。长度方向露芯长度不应大于焊芯直径的三分之壹或2.4mm俩者的较小值。各种直径的焊条沿圆周方向的露芯均不得大于圆周的壹半。 4.3.3焊条偏心度应符合如下规定： a.直径为2.0mm和2.5mm焊条，偏心度不应大于7％； b.直径为3.2mm和4.0mm焊条，偏心度不应大于5％； c.直径为5.0mm焊条，偏心度不应大于4％。 偏心度计算方法如下（见图1） T1－T2 焊条偏心度＝──────×100％
镍基合金焊接材料
镍基合金焊接材料 镍及镍合金焊条
产品名称：镍及镍基合金焊材 产品说明: Ni102镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≤0.03 Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5 Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015 Ni112镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 相当于AWS：ENi-1 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015 Ni202镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条，含适量的锰、铌，具有较好的抗裂性，焊接时电弧燃烧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊接成形美观，采用交流或直流反接，采用直流反接。用途：用于镍铜合金与异种钢的焊接，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15 Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5 S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75 Cu余量 Ni207镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：低氢型蒙乃尔合金焊条，具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。 用途：用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02 Cu余量 Ni307镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCrMo-0
镍基焊条
镍基焊条 A5.9 不锈钢用 ER307 非磁性钢，高锰钢及碳钢异材焊接用。 ER308 18Cr-8Ni钢用。 ER308L 低C-18Cr-8Ni钢用。 ER308LSi 低C-18Cr-8Ni钢用。 ER309 22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 ER309Mo 22Cr-12Ni-2.5Mo钢及异材焊接用。 ER309L 低C-22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 ER309LSi 低C-22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 ER310 25Cr-20Ni钢及异材焊接用。 ER312 29Cr-9Ni钢及异材焊接用。 ER316 18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 ER316L 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 ER316LSi 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 ER317 18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。 ER317L 低C-18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。 ER318 18Cr-12Ni-2.5Mo-Ti钢用。 ER347 18Cr-9Ni-Ti钢用。 ER385 904L ER410 13Cr钢用。 ER430 17Cr钢用。 ER630 17-4PH钢用。 A5.28 耐热钢用 ER80S-B6 5Cr-0.5Mo钢用。 ER80S-B8 9Cr-1Mo钢用。 A5.14 镍基合金用 ERNi-1 200、201镍合金和镀镍钢板的焊接；钢与镍之间的焊接；钢的表面堆焊 ERNiCr-3 INCONEL600 、601合金和INCOLOY800 合金自身以及和它们与碳钢或不锈钢之间的焊接；钢的表面堆焊 ERNiCr-4 焊接INCONEL671、690合金，用于表面堆焊 ERNiCrFe-5 INCONEL600、镍基合金与不锈钢异种材料间的焊接；表面堆焊
镍及镍基合金焊材选用
镍及镍基合金焊材选用 镍是一种用途广泛的重要有色金属，具有熔点高﹑耐腐蚀性好﹑力学性能优良等特性。镍基合金是含镍量大于50%并含有多良其他元素的合金，镍基比铁基能固熔更多的合金元素，所以镍基合金不但保持了镍的良好特性，有兼有合金化组分的良好特性，既可耐高温，又可耐腐蚀。工程上将其分为两大合金类型，即耐热用镍基合金(有称高温合金)和耐腐蚀用镍基合金。前者主要用于航空﹑航天等高温工作构件；后者则用于化学﹑石油﹑核工业等苛刻腐蚀环境。 ⑴镍基高温合金：它是以镍﹑铬固熔体为基体并天家多种合金元素进行固熔强化而得到的合金。焊接结构常用的镍基高温合金的强化机制分为固熔强化和时效沉淀强化两大类。固熔强化是加入Cr ﹑Co ﹑W﹑Mo﹑Nb﹑Ta 等元素，以提高原子间结合力，产生点阵畸变，阻止位错运动，提高再结晶度等来强化固熔体。这类合金具有优良的抗氧化性，塑性较高，易于焊接，但热强性相对较低。时效强化是在固熔强化的基础上，天家较多的Al﹑Ti﹑Nb﹑Ta 等元素，他们与镍结合成共格稳定﹑成分复杂的金属间化合物，使合金的热强性大大提高。但是，Al﹑Ti ﹑Nb等元素的加入使焊接性变差，故这类元素的加入 总量宜限制在6%以下。固熔强化和时效强化的形变镍基高温合金牌号有30 个左右，如GH3030 ( Ni-20Cr-0.25Ti )﹑GH4033(Ni-20Cr-2.5Ti-0.8Al) 等。焊接时有可能产生凝固﹑液化裂纹或应变时效裂纹，Al ﹑Ti 等时效强化元素越多，裂纹敏感性越大。 ⑵镍基耐蚀合金：为提高镍基耐蚀合金的耐腐蚀性能，也加入Cr﹑W﹑Mo等合金元素；且要求碳量 越低越好；Ti ﹑Nb 等含量较低，主要作用是抑制碳的有害影响，以提高耐腐蚀性能，这均是与高温合金的重要区别。我国的耐腐蚀合金牌号标准见GB/T15007-1994 。镍基耐腐蚀合金也有固熔和沉淀两种强化 方式，但成分类型与镍基高温合金不同，有如下几种类型；Ni 系，近于纯镍，如Ni200 等；Ni-Cu 系，如蒙乃尔 ( monel) 400(66Ni31Cu);Ni-Cr 系和Ni-Cr-Fe 系，如因康镍( Inconel )600(76Ni15Cr8Fe) ﹑因康镍 718(53Ni19Cr3Mo5Nb18Fe);Ni-Fe-Cr 系，如因康洛依( Incoloy ) 800(32Ni46Fe21Cr);Ni-Mo 系和Ni-Cr-Mo 系，如哈斯特洛依( Hastelloy ) C (64Ni16Cr16Mo4W);Ni-Cr-Mo-Cu 系，含Cu 在3%以上。镍基耐蚀合金在焊接时可能产生热裂纹﹑焊缝气孔等问题，有的合金烈性(如Ni-Cr ﹑Ni-Mo﹑Ni-Cr-Mo 系)焊接接头还存在晶间腐蚀和应力腐蚀问题。 镍基合金具有耐活泼性气体﹑耐苛性介质﹑耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又经验有强度高﹑塑性好﹑可冷热变形和加工成型及可焊接的特点，因此，广泛应用于石油化工﹑冶金﹑原子能﹑海洋开发﹑航空﹑航天等工业中，解决一般不锈钢和其他金属﹑非金属材料无法解决的工程腐蚀问题，是一类非常重要的耐腐蚀金属材料。 镍基及铁镍基耐腐蚀合金的化学成分列于表1，哈氏系列耐腐蚀合金化学成分典型值列于表 2。
各种镍合金焊条焊丝的化学成分及用途
ERNiCrMo-3 焊丝 符合：GB/T15620 ERNiCrMo-3 AWS A5.14 ERNiCrMo-3 一、特性与用途： ERNiCrMo-3焊丝是Inconel 625系列的焊材，耐腐蚀性优，有高强度的熔敷金属，应用于Inconel 625、Alloy904L 焊接、异种材料焊接，广泛应用在多层焊接。 二、焊丝化学成分（%） C Mn Fe Si P S Ni Cu Mo Al Cr Nb Ti 典 型值 0.07 0.34 2.1 0.15 0.0015 0.003 59.0 0.11 9.1 0.32 19.8 3.64 0.3 保证值 ≤0.10 ≤0.5 ≤5.0 ≤0.50 ≤0.02 ≤0.015 ≥58.0 ≤0.5 8.0~10.0 ≤0.4 20~23 3.15~4.15 ≤0.4 三、熔敷金属机械性能 抗拉强度 MPa 伸长率 % 冲击值（J ）A KV -196℃ 典型值 780 42 145 保证值 ≥760 -- -- 四、注意事项： 1、所使用的氩气保护气体纯度要在99.997％以上且气体流量控制要适当。 2、施焊时必须有适当的防风措施，否则保护气体易受风的影响而致气体保护不良，使焊道恶化而发生气孔，打底时须背吹，防止产生不良焊道。 3、母材表面的铁锈、油污、灰尘等必须清除干净。 4、电源极性为DC-，道间温度建议在150℃以下。 5、为避免高温裂纹，必须降低热输入量。 ERNiCu-7 MONEL 400 合金自身的焊接；以及 MONEL 400 合金与钢的焊接；用于钢的表面堆焊。 ERNiCu-7 MONEL 400 合金自身的焊接，以及 MONEL 400 合金与钢的焊接；用埋弧焊方法对钢的表面进行堆焊； ( 其缓冲层填充材料 61 合金需用手工电弧焊方法熔敷 ) 成分： C≤0.15 Mn≤4.0 Fe≤2.5 P≤0.02 S≤0.015 Si≤1.25 Cu 余量 Ni≤62∽69 Co-
镍及镍合金焊材
Ni102镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≤0.03Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015 258 Ni112镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENi-0 相当于AWS：ENi-1 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015 268 Ni202镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条，含适量的锰、铌，具有较好的抗裂性，焊接时电弧燃烧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊接成形美观，采用交流或直流反接，采用直流反接。 用途：用于镍铜合金与异种钢的焊接，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75Cu余量 260 Ni207镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：低氢型蒙乃尔合金焊条，具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。 用途：用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02Cu余量 278 Ni307镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENiCrMo-0 说明：低氢型Ni70Cr15耐热耐蚀合金焊条，焊缝中有适量的钼、铌等合金元素，熔敷金属具有良好的抗裂性，采用直流反接。 用途：用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金，也可用于一些难焊合金、异种钢的焊接及堆焊。 熔敷金属化学成份/% C≈0.05Ni≈70Fe≤7Nb 3-5 Mo 2-6 Cr≈15 285 Ni307A镍及镍合金焊条 型号GB/T：ENiCrFe-3 相当于AWS：ENiCrFe-3
铁镍基高温合金的焊接性及焊接工艺
铁镍基高温合金的焊接性及焊接工艺 一、焊接性 对于固熔强化的高温合金，主要问题是焊缝结晶裂纹和过热区的晶粒长大，焊接接头的“等强度”等。对于沉淀强化的高温合金，除了焊缝的结晶裂纹外，还有液化裂纹和再热裂纹；焊接接头的“等强度”问题也很突出，焊缝和热影响区的强度、塑性往往达不到母材金属的水平。 1、焊缝的热裂纹 铁镍基合金都具有较大的焊接热裂纹倾向，特别是沉淀强化的合金，溶解度有限的元素Ni和Fe，易在晶界处形成低熔点物质，如Ni—Si，Fe—Nb，Ni—B等；同时对某些杂质非常敏感，如：S、P、Pb、Bi、Sn、Ca等；这些高温合金易形成方向性强的单项奥氏体柱状晶，促使杂质偏析；这些高温合金的线膨胀系数很大，易形成较大的焊接应力。 实践证明，沉淀强化的合金比固熔强化合金具有更大的热裂倾向。 影响焊缝产生热裂纹的因素有： ①合金系统特性的影响。 凝固温度区间越大，且固相线低的合金，结晶裂纹倾向越大。如：N—155（30Cr17Ni15Co12Mo3Nb），而S—590（40Cr20Ni20Co20Mo4W4Nb4）裂纹倾向就较小。 ②焊缝中合金元素的影响。 采用不同的焊材，焊缝的热裂倾向有很大的差别。如铁基合金Cr15Ni40W5Mo2Al2Ti3在TIG焊时，选用与母材合金同质的焊丝，即焊缝含有γ／形成元素，结果焊缝产生结晶裂纹；而选用固熔强化型HGH113，Ni—Cr—Mo系焊丝，含有较多的Mo，Mo在高Ni合金中具有很高的溶解度，不会形成易熔物质，故也不会引起热裂纹。含Mo量越高，焊缝的热裂倾向越小；同时Mo还能提高固熔体的扩散激活能，而阻止形成正亚晶界裂纹（多元化裂纹）。 B、Si、Mn含量降低，Ni、Ti成分增加，裂纹减少。 ③变质剂的影响。 用变质剂细化焊缝一次结晶组织，能明显减少热裂倾向。 ④杂质元素的影响。 有害杂质元素，S、P、B等，常常是焊缝产生热裂纹的原因。 ⑤焊接工艺的影响。 焊接接头具有较大的拘束应力，促使焊缝热裂倾向大。采用脉冲氩弧焊或适当减少焊缝电流，以减少熔池的过热，对于提高焊缝的抗热裂性是有益的。 2、热影响区的液化裂纹 低熔点共晶物形成的晶间液膜引起液化裂纹。 A—286的晶界处有Ti、Si、Ni、Mo等元素的偏析，形成低熔点共晶物。 液膜还可以在碳化物相（MC或M6C）的周围形成，如Inconel718,铸造镍基合金B—1900和Inconel713C。 高温合金的晶粒粗细，对裂纹的产生也有很大的影响。焊接时常常在粗晶部位产生液化裂纹。因此，在焊接工艺上，应尽可能采用小焊接线能量，来避免热影响区晶粒的粗化。 对焊接热影响区液化裂纹的控制，关键在于合金本身的材质，去除合金中的杂质，则有利于防止液化裂纹。 3、再热裂纹 γ／形成元素Al、Ti的含量越高，再热裂纹倾向越大。 对于γ／强化合金消除应力退火，加热必须是快速而且均匀，加热曲线要避开等温时效的温度、时间曲线的影响区。 对于固熔态或退火态的母材合金进行焊接时，有利于减少再热裂纹的产生。 焊接工艺上应尽可能选用小焊接线能量，小焊道的多层焊，合理设计接头，以降低焊接结构的拘束度。
镍基合金焊接材料(参考模板)
镍基合金焊接材料 · 产品名称：镍及镍基合金焊材 · 产品说明: Ni102镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≤0.03 Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5 Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015 Ni112镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 相当于AWS：ENi-1 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015 Ni202镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条，含适量的锰、铌，具有较好的抗裂性，焊接时电弧燃烧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊接成形美观，采用交流或直流反接，采用直流反接。 用途：用于镍铜合金与异种钢的焊接，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5 S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75 Cu余量 Ni207镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：低氢型蒙乃尔合金焊条，具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。 用途：用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02 Cu余量 Ni307镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCrMo-0 说明：低氢型Ni70Cr15耐热耐蚀合金焊条，焊缝中有适量的钼、铌等合金元素，熔敷金属具有良好的抗裂性，采用直流反接。 用途：用于焊接有耐热、耐蚀要求的镍基合金，也可用于一些难焊合金、异种钢的焊接及堆焊。
焊材选用表
常用母材与焊材选用表
珠光体耐热钢焊接时，如何正确地选用焊接材料？ 总的原则是根据化学成分的要求，即熔敷金属的化学成分应与母材相当来选用焊接材料。具体选用，见表12。 中碳钢焊接时，如何正确地选用焊条？ 中碳钢的焊接目前大都采用手弧焊。为提高焊接接头的抗裂性，应选用低氢型焊条。个别情况下，也可采用钛钙型和钛铁矿型酸性焊条，但此时应采取严格的工艺措施，如焊前预热、减少熔合比（降低焊缝含碳量）等。 中碳钢手弧焊时焊条的选用，见表6。
特殊情况下，中碳钢焊接时可采用铬镍不锈钢焊条，如E0-19-10-16（A102）、E0-19-10-5（A107）、E1-23-13-16（A302）、E1-23-13-15（A307）、E2-26-21-16（A402）、E2-26-21-15（A407）等，因奥氏体焊缝金属的塑性良好，可以减小焊接接头应力，即使焊件焊前不预热，也可避免热影响区产生冷裂纹。 焊条的保管 焊条保管的好坏对焊接质量有直接影响，尤其在野外工作时要特别注意。每个焊工，保管员和技术人员都应该知道焊条存储、保管规则。焊条和其它涂料在很多情况下会遭到破坏：1）运输、搬运、使用时受到损伤；2）被水浸泡或吸潮；3）受油或其它腐蚀介质污染。 1）损伤：虽然焊条在一般情况下具有抗外界破坏能力，但不能忽视由于保管不好很容易遭受损坏。焊条是一种陶质产品，他不能象钢芯那样耐冲击，所以装货和卸货时不能摔他。用纸盒包装的焊条不能用不能用挂钩搬运。某些型号焊条如特殊烘干要求的碱性焊条涂料比正常焊条更要小心轻放。 2）吸潮：在焊条涂料中含有太高的水分时很危险的，由于很多工人不了解焊条是湿的，焊完时焊缝表面用肉眼不一定看得见气孔,但是经X射线检查就显示出气孔来。当焊条出厂时，所有的焊条有某一含水量，它根据焊条的型号而变，这个含水量是正常的，即对形成气孔有一个含水量的安全系数，对焊缝质量没有影响。所有得焊条在空气中都能吸收水分，在相对湿度为90%时，焊条涂料吸收水分很快，普通碱性焊条露在外面一天受潮旧很严重，甚至相对湿度为70%时涂料水分增加也较快，只在相对湿度为40%或更低时，焊条长期储存才不首影响。 由于昼夜湿度之间的差别很大，空气水分在早上很容易凝结成露水，很容易潮湿焊条包装。焊
焊接材料选用的原则
焊接材料选用的原则 公司各工地、项目部经常询问焊材选用的问题，而且大多为检修、技改工程急用。现将焊接材料选用的原则做以下描述： 焊接材料是指焊接时消耗材料的通称（包括：焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等），这里描述的是指焊条和焊丝 1 焊接材料如何选用 1.1 根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能并结合工件的结构特点和使用条件综合考虑，选用焊接材料。 1.2 合理的经济性，选用焊材时应在保证以上条件的基础上应选用价格便宜的焊材，以降低成本，如：重要承压部件应优先选用碱性低氢型焊条，因为该焊条脱硫脱氧充分，且含氢量低，焊缝金属抗裂性及冲击韧性能好，而对于一些非常重要部位不是重要承压的焊缝可选用酸性焊条，因为酸性焊条在强度上完全能满足焊缝的性能要求，而且工艺性能良好，价格便宜。 1.3 在焊接之前仅通过焊接工艺评定确定焊接材料的使用也是不全面的，如：Q345R钢的焊接，如评定中用了J507焊条，在施工中就用J507焊条也不完全合适。因J506、J507R、J507G、J507RH、J507DF等焊材，都在这个评定适用范围之内，所以在选用焊材之前应考虑诸多因素。 （1）从焊接设备，J506交直流焊机两用，J507只能使用于直流电源。 （2）从抗裂性能方面，J507RH大于J507。 （3）安全方面，J507DF（低尘）要好于J507，（尤其在封闭、空气不流通的环境焊接）。 （4）生产效率方面，J507Fe（铁粉焊条）生产效率高于J507，所以要综合考虑后确定焊材的选用。 2 相同钢号的焊接 2.1 通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条，对于合金钢主要应选合金成分与母材相同或接近，抗拉强度相同应以保证焊缝力学性能，且不超过母材规定的抗拉强度上限为原则的焊材。 2.2 铬钼低合金耐热钢的焊材选用应保证焊缝金属的化学成份，使用温度且保证力学性能。 2.3 低温钢用焊材选用时应保证焊缝金属低温状态下的冲击韧性和力学性能。 2.4 高合金钢的焊材首先应保证焊缝金属的耐腐蚀及其它特殊要求，且应保证焊缝的力学性能。不同钢号的镍铬奥氏体钢的焊接宜按照合金含量数低的母材选用焊材。 2.5 不锈复合钢板基层的焊材选用应保证焊缝金属应保证力学性能且控制抗拉强度的上限，
镍基合金焊条
镍基合金焊条（ERNiCr-3、ERNiCrFe-7） 产品简介? 镍基合金焊接材料 AWS牌号 应用 焊丝焊条 ERNiCr-3 用于600，601以及800合金自身的焊接，及不锈钢和碳钢之间的异种钢焊接 ERNiCrFe-7 用于焊接ASTMB163，166，167和168标准内的镍铬铁合金 ERNiCrFe-6 用于钢和镍铬铁合金的焊接，钢及不锈钢和镍基合金的焊接 ERNiCrCoMo-1 用于焊接镍铬钴钼合金及各种高温合金的异种焊接
ERNiCrMo-3 用于镍合金，碳钢，不锈钢和低合金钢的一种焊接，最主要用于625，601，802合金的焊接及9％镍合金的焊接 ERNi-CI 工业纯镍，用于可锻铸铁及灰口铸铁的焊接 ERCuNi 用于70／30，80／20，90／10铜镍合金的焊接 ERNiCu-7 用于焊接镍铜合金B127，163，164和165等 ERNi-1 用于纯镍铸件和锻件的焊接，如：ASTMB160，161，162，163标准内的合金 ERNiFeMn-CI 用于结节铸铁，球墨铸铁，可锻铸铁和灰口铸铁自身的焊接或用于它们与不锈钢，碳钢，低合金钢及各种镍合金的焊接 ERNiCrMo-4
用于镍铬钼合金自身的焊接，或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接 ERNiCrMo-11 用于镍铬钼合金自身的焊接，或镍铬钼合金和钢及大多数其它镍基合金的焊接，还可以用于镍铬钼合金和钢焊接焊缝的堆焊 ERNiCrMo-13 用于焊接低碳镍铬钼合金 焊条 ENiCrMo-3 用于焊接镍铬钼合金，如625，800，801，825和600 ENiCrFe-3 用于镍铬铁合金自身的焊接及与碳钢的焊接 ENiCrFe-2 用于奥氏体钢，铁素体钢及高镍合金之间的异种焊接，还可用于9％镍合金的焊接 ENiCu-7
各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表
各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表 序号材质 焊接工艺及焊接材料焊接检验方法及数量 工艺方 法 焊丝焊条 光谱 检验 及复 查 无损检验 1 1Cr18Ni9Ti 对于管壁 厚度 ≤6mm 的管道， 采用全氩 焊接方 法，对于 管道壁 厚>7mm 的管道可 以才用氩 电联焊的 焊接方 法。对于 采用不锈 钢焊条的 焊缝可以 不进行热 处理，其 它焊缝根 据管道壁 厚进行选 择是否采 用预热、 热处理等 工艺。H1Cr19Ni9Ti、 H0Cr18Ni9Ti A137、A132 合金 焊缝 需要 进行 100 %光 谱复 查检 验 根据温度与 压力两个参 数定 2 0Cr19Ni9 H1Cr19Ni9、 H0Cr20Ni10 A102、 A107、132 3 0Cr18Ni11Nb H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 4 0Cr18Ni11Ti H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 5 0Cr23Ni13 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 6 1Cr20Ni14Si2 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 7 0Cr25Ni20 H1Cr25Ni20、 H0Cr25Ni13 A407 8 12Cr1MoVG TIG-R31 R317 9 12Cr2Mo TIG-R40 R407 10 10CrMo910 TIG-R40 R407 11 SA335P22 TIG-R40 R407 12 15CrMo (WC6) TIG-R30 R307 13 SA335P11、SA182F11、 SA335P12 TIG-R30 R307 14 15CrMo+12Cr1MoVG TIG-R30 R307 15 20+12Cr1MoVG TIG-J50 J507 16 20+SA335P22 TIG-J50 J507 17 20+15CrMoG TIG-J50 J507 18 SA335P22+15CrMo TIG-R30 R307 19 SA335P22+12Cr1MoV TIG-R31 R317 20 12Cr1MoV+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 A335P11+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 #20+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 21 12Cr1MoV+12Cr1MoV TIG-R31 R317