Ni690镍基合金焊条的研制.pdf

学兔兔 。 生产应用 俘掳 Ni690镍基合金焊条的研制 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所(150080) 吴 伟 陈佩寅 张学刚 朱厚国 翟胜中 首 都 航 天 机 械 公 司(北京市 100076) 孔兆财 摘要 采用低氢型渣系，开发了工艺性能优 良的Ni690焊条。研究了Ni690焊条熔敷金属中Nb和Mn对拉伸 性能的影响，结果表明：随着Nb含量从 1．15％增加到3．24％，熔敷金属强度增加，断后伸长率下降；随着 Mn含量 从3．99％增加到4．44％，熔敷金属强度和断后伸长率变化不大。最后进行了Ni690焊条熔敷金属腐蚀试验。结果 表明，Ni690焊条熔敷金属具有优良的耐晶间腐蚀、均匀腐蚀和应力腐蚀性能。 关键词： Ni690镍基合金焊条 晶问腐蚀 均匀腐蚀 应力腐蚀 中图分类号： TG422 金属 si元素含量要求较为严格，因此采用低氢型渣系 0 前 言 作为Ni690焊条主渣系。 Ni690焊条属于镍基合金焊条，ASME标准型号为 1．2 焊条焊接工艺性能 ENiCrFe一7，主要用于核电站主设备UNS号N06690镍 采用低氢型主渣系，经过配方的反复调整，开发了 一 铬 一铁合金的焊接，也可以用于镍 一铬 一铁合金与 焊接工艺性能优 良的Ni690焊条，具体表现在：电弧稳 钢和不锈钢的焊接。目前国内用 Ni690焊条主要依靠 定，吹力适中，焊道覆盖全，脱渣容易，不粘渣，飞溅小。 进 口，由于国内核电发展迅速，对该焊条的需求增长较 1．3 焊条熔敷金属主要合金元素的确定 快 ，因此，有必要开展 Ni690的研制工作。 Ni690焊条熔敷金属不仅要在高温高压水中具有 很好的抗腐蚀能力，而且要有较高的韧性。另外，熔敷 1 Ni690焊条的研制 金属化学成分范围较小，并且性能要求较高，这就需要 1．1 焊条渣系的选择 在合适的成分基础上满足性能的要求。 焊条常用渣系有酸性渣系和低氢型渣系。酸性渣 Ni690焊条熔敷金属化学成分ASME标准要求见 系焊接工艺性能 良好，但是熔敷金属易增硅。考虑到 表 1。 镍基合金具有较高的焊接热裂纹敏感性，同时对熔敷 作为合金元素，Nb以药皮过渡的形式加入熔敷金 表 1 Ni690焊条熔敷金属化学成分(质量分数，％) 属中，它的J／~／k影响焊缝的力学性能和抗裂纹敏感性。 焊缝金属中和s结合生成 MnS，使s不能和 Ni形成低 Nb在镍基焊缝金属中可以细化晶粒，使硅酸盐膜相对 熔点共晶物Ni—Nis，降低热裂纹敏感性。同时Mn又 减薄。同时由于Nb的碳化物在晶界成块状析出，破坏 是强脱氧剂，可降低焊缝金属中的O含量，减少了形成 了硅酸盐薄膜的连续性，因而提高焊缝的抗裂性。 硅酸盐的条件。 Mn是脱氧剂，可以脱S，降低裂纹敏感性。Mn在 为了探讨合金元素与力学性能之间的关系，进行 了主要合金元素Nb和Mn对熔敷金属拉伸性能影响的 收稿 日期：2011—06—27 试验，该试验是在固定表 1中其它元素含量基本不变