镍基高温合金等金属材料 欢迎咨询 上海霆钢金属集团有限公司

Monel 材料介绍 镍合金， 又称蒙乃尔 合金， Monel400 合金化学成分有 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 组织为高强度的单相固溶体， 它是一种用量 最大、 用途最广、 综合性能极佳的耐蚀合金。 此合金在氢氟酸和氟气介质中具有优异的耐蚀性， 对热浓碱液也有优良的耐蚀性。

焊丝及焊条品种的选择 通过表 1 的比较, ERNiCu-7 焊丝和 ENiCu-7 焊条与 Monel400 母材化学成 分一致, 为最佳匹配焊材, 而 Nickel FM61(ERNi-1) 为纯镍焊丝， 化学成份的 典型值与保证值是 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 合金和铜镍合金与碳钢之间的焊接, 通过和 Monel400 合金化学成分作比较， 公司最终选择了美国合金科技公司生产的 Monel 焊丝。

焊接方法的选择 Monel400 合金可以采用较多的焊接方法进行焊接， 如 SMAW（焊条电弧 焊）、 GTAW（钨极气体保护焊）、 GMAW（熔化极气体保护焊）、 SAW（埋弧焊），采用的焊接方法如下： GTAW 优点： 1) 氩气能有效地隔绝周围空气； 它本身又不溶于金属， 不和 金属反应， 钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用， 因 此， 可成功地焊接易化学活泼性强的有色金属、 不锈钢和各种合金； 2) 小电 流条件下的钨极氩弧焊， 适用于薄板及超薄板材料焊接； 3) 热源和填充焊丝 可分别控制， 因而热输入容易调节， 可进行各种位置的焊接， 也是实现单面 焊双面成形的理想方法。 缺点： 1) 熔深浅， 熔敷速度小， 生产率较低； 2) 钨 极承载电流的能力较差， 过大的电流会引起钨极熔化和蒸发， 其微粒有可能 进入熔池， 造成污染； 3) 惰性气体(氩气、 氦气) 较贵， 和其它电弧焊方法(手 工电弧焊、 埋弧焊、 CO2 气体保护焊等) 比较， 生产成本较高。

其它工艺条件选择 焊接坡口 焊接坡口采取的焊接直流是(A) 第 1 层： 82A， 第 2 层： 90A， 电弧电压 是 10-12V， 极性是正接。 Monel 400 选用厚度 3. 5mm， 直径 45mm， ASTM B163的标准材料。 保护气体和尾部保护气用混合比 99. 99%， 流量 12 L/min 的 Ar气体, 但是背部保护气是 10L/min 的流量。 对于焊材的选择应该是 ASMESFA-5. 14， φ 2. 5mm， ERNiCu-7 牌号的， 焊缝金属厚度是 3. 5mm。 对接焊接 位置是向上、 向下方向， 角接焊接位置是水平、 对接。 单丝焊在单道焊两层 时， 焊接速度是 67-73 mm/min， 层间温度要控制在 100℃。 由于镍合金和高合金不锈钢相对碳钢有明显的物理性质上的差异，它们热传导系数低， 并且热膨胀系数较大， 对于这点焊接时要采用夹紧、 大的焊脚（1-3mm） 等方法来解决。 因为蒙乃尔 400 材料焊接熔化金属的流动性较差， 所以要采用大的坡口角度的设计， 以让焊丝能填满焊缝。 为严格控制 S、 P 等有害杂质的影响， 焊前对坡口和焊丝用丙酮清洗， 并要求使用的保护氩气纯度为 99. 99%。 为保证焊接过程中电弧的稳定， 应注意钨极的对中和端部的尖度。施焊过程中应注意将熔合比控制在 50 %以下， 焊道以窄为最佳。 monel400 合金的收缩率很大， 焊缝与热影响区极易出现裂纹， 特别是打底焊缝。 为此， 对焊接过程中的层间温度进行了控制。 当打底焊缝的温度降至 100～150℃时， 焊接第二层焊缝。 在有条件的情况下， 盖面焊缝采取缓冷措施。