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纯镍板材焊接实践案例详解

【摘要】:焊缝金属的熔深浅 这是镍及镍合金的固有特性,同样也不能用增大焊接电流来增加熔深。镍200板材对接平焊的焊接参数见表7-6。

1.纯镍板材的焊接特点

(1)液态焊缝金属的流动性差 液态焊缝金属不容易润湿展开,不易流到焊缝两边,即使增大焊接电流也不能改进焊缝金属的流动性。为此,要取得良好的焊缝成形,在焊接过程中,电弧可以作小幅度的摆动,摆动的距离不应超过焊条或焊丝直径的3倍。

(2)焊缝金属的熔深浅 这是镍及镍合金的固有特性,同样也不能用增大焊接电流来增加熔深。过大的焊接电流会引起焊缝裂纹和产生气孔。因康镍600合金的焊缝熔深最浅只有低碳钢的1/2。由于镍及镍合金的焊缝熔深浅,接头钝边的厚度可以选择薄一些。

(3)焊前预热和焊后热处理 镍及镍合金一般不进行焊前预热,但当母材温度低于15℃时,要把焊接接头两侧各250~300mm宽的区域内加热到15~20℃,避免焊件上的湿气冷凝。焊件焊后原则不推荐焊后热处理,但为了保证焊件在使用中不发生晶间腐蚀应力腐蚀时,也需要进行热处理。

(4)钨极 采用尖端钨极,可以保证电弧的稳定与足够的熔深,通常使用的钨极圆锥角为30°~60°,尖端要磨平,直径约0.4mm。

2.焊前准备

(1)焊件材质 纯镍(镍200)。

(2)焊件尺寸 规格尺寸(长×宽×厚)为:300mm×150mm×4mm两块。

(3)坡口形式 镍200板的坡口形式及尺寸如图7-1所示。

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图7-1 镍200板的坡口形式及尺寸

(4)焊接材料 ERNi-1焊丝,直径为1.6mm。常用镍及镍合金焊丝的选用见表7-5。

(5)焊接设备 NB-500型焊机1台。采用直流反接。

(6)氩气 纯氩(体积分数为99.99%),露点为-45℃。

(7)辅助工具和量具 角向打磨机、钢丝刷、敲渣锤、焊缝万能量规等。

7-5 常用镍及镍合金焊丝的选用

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3.焊件装配定位

(1)焊前打磨 将焊件先用丙酮在坡口两侧各80mm范围内的油、污、垢擦净,然后用不锈钢丝轮打磨并去除坡口及其两侧各30mm范围内的氧化皮,直至露出金属光泽。

(2)焊件定位 按图7-1所示进行组装,在焊缝的背面进行定位焊2处,其焊缝长度为50mm,定位焊距焊件两端各25mm,适当有些反变形。在焊件的两端安装引弧板与引出板。

(3)在定位焊焊完的焊件上安装带凹槽的铜垫板。

4.焊接

1)焊接由引弧板上开始引弧,待焊接电弧稳定后开始正式施焊。镍200板材对接平焊的焊接参数见表7-6。

7-6200板材对接平焊的焊接参数

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2)焊接过程采用短弧焊接,弧长以5~8mm为好,注意控制焊接速度,为了获得良好的气体保护和焊缝成形,要求焊丝与焊缝成90°倾角。

3)焊接时,焊枪应做锯齿形小幅度摆动。摆动速度要均匀,当焊枪摆动到坡口两边需稍作停留,避免出现咬边和焊瘤缺陷。