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镍基及铁镍基耐蚀合金焊接性被哪些原因影响?

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-11-01 12:31:50

信息摘要:

镍基及铁镍基耐蚀合金焊接性被哪些原因影响?镍基和铁镍基耐腐蚀合金在化学成分和组织上与高温合金基本相同,以镍或铁镍为基础添加一些合金元素,组织为奥氏体和少量二相(碳化物.Y等)。因此,镍基和铁镍基耐腐蚀合金与高温合金一样,主要是铝、钛等第二相强化相形成元素对热影响区液化裂纹的影响。铝、钛含量越高,液化裂纹倾向越明显

镍基及铁镍基耐蚀合金焊接性被哪些原因影响?

镍基和铁镍基耐腐蚀合金在化学成分和组织上与高温合金基本相同,以镍或铁镍为基础添加一些合金元素,组织为奥氏体和少量二相(碳化物.Y等)。因此,镍基和铁镍基耐腐蚀合金与高温合金一样,主要是铝、钛等第二相强化相形成元素对热影响区液化裂纹的影响。铝、钛含量越高,液化裂纹倾向越明显。但由于镍基和铁镍基耐腐蚀合金的铝钛含量相对较低,铝+钛含量一般不超过5%,液化裂纹倾向相对较小。镍基和铁镍基耐蚀合金在焊接热影响区裂纹方面具有良好的焊接性能。

由于焊接热循环后镍基和铁镍基耐腐蚀合金焊接热影响区的组织发生变化,如晶界碳化物沉淀、晶粒生长和脆性相沉淀,严重影响耐腐蚀性。Ni-Cr.Ni-Mo和Ni-Cr-Mo系统合金都有敏化区。

Ni-Cr系合金,C在其中的固溶度很低,如650℃以下,碳在Inconel600合金中的固溶度低于0.01%。只要碳含量超过合金的固溶度,碳化物就有可能沉淀在热影响区的敏化温度区,在晶界形成贫铬,就会出现晶间腐蚀。碳含量越低,铬含量越高,晶间腐蚀敏感性越小。

镍基及铁镍基耐蚀合金焊接性被哪些原因影响?

焊接性

哈氏合金HastelloyA和HastelloyB合金焊接接头在盐酸、硫酸中使用时,出现刀状腐蚀现象,Ni-Mo合金有两个敏化温度区1200~1300℃和600~900℃。在1200~1300℃的敏化区,合金中的沉淀相含有Mo含量高的碳化物,如M6C.M2C和σ相。在600~900℃的中温区域,有镍钼金属间相(Ni3Mo型高于850℃,Ni4Mo型低温)、M6C、M2C等碳化物。这些金属间相和碳化物含有较高的钼,沿晶界沉淀会导致Mo严重贫化,从而导致镍钼合金的晶间腐蚀。降低碳、硅和铁的含量,同时加入钒或铌并增加到2%左右,既能消除高温敏化区,又能使中温敏化区向时间增长方向移动。当钒高达2%时,足以保证镍钼合金焊接区无晶间腐蚀。

盐酸、硫酸、铬酸中有晶间腐蚀倾向,伴有脆化倾向。研究表明,在600~1150℃的敏化温度区域,Ni-Cr-Mo系合金中含有大量的碳化物M6C.M2C.M23C6和金属相(如σ.Ni7Mo6.μ.P相)沉淀,有的富钼,有的富铬,有的高钼富铬,沿晶界沉淀,导致周围铬钼元素的贫化。在某些介质的作用下,在一些氧化介质中,碳化物和富钼相的选择性溶解也是原因之一。碳硅含量越低,晶间腐蚀倾向越小。焊接此类合金时,应避免焊接区域在高温下停留过长,以防止焊接区域在使用过程中产生晶间腐蚀。

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