如何进行铁镍基高温合金Incoloy 800HT炉管的TIG+SMAW焊

    Incoloy 800HT为低碳铁镍基合金，具有良好的耐热、耐蚀性能，使用温度高达900～1000℃，是各类裂解炉和转化炉炉管的常用材料，母材及焊接材料熔敷金属化学成分和力学性能见表10-40。现以Φ65mm×12mm的冷拔无缝管的焊接为例予以说明。

    表10-40    母材及焊接材料熔敷金属的化学成分和力学性能

   (1)焊接性分析  母材系铁、镍二元固溶奥氏体组织，热导率远低于钢，熔点略低于钢，线胀系数则介于碳钢和奥氏体不锈钢之间。焊接的主要问题是热影响区的碳化物和脆性相（以γ相为主）析出，导致抗晶间腐蚀能力下降和接头脆化，因此须避免高温停留时间过长。因Al、Ti含量较低(≤5%)，故热裂纹（主要是液化裂纹）敏感性不大。

   (2)焊接方案确定  经试验，选择TIG+SMAW焊，均以小热输入施焊，以防止过热。选用镍基合金焊接材料，可保证接头性能，焊接材料型号及熔敷金属化学成分和力学性能见表10-40。

   (3)焊接试验  试管规格Φ65mm×12mm，开V形坡口，由于液态金属粘度大，流动性差，熔深只及奥氏体不锈钢的60%，故须减小钝边和增大坡口角（可为70°~80°——编者注）。坡口及其两侧50mm范围内必须清理到位，焊前再以有机溶剂清洗。还需在焊缝两侧各100mm范围内涂上白垩粉，便于焊后方便地去净飞溅物。打底层焊接过程中须采用焊枪、尾罩及背面通氩的三位一体保护措施。焊前不必预热，焊后也不作热处理。为防止过热，层温宜控制在150℃以下。底层焊后须100% PT检验无裂纹，方可进行SMAW填充层焊接。打底层采用直流正接短弧不摆动焊，SMAW填充和盖面焊时可适当摆动焊条，在坡口两侧的停留时间可稍长，以防止咬边及夹渣。焊接参数见表10-41。

    表10-41    Φ65mm×12mm试件的焊接参数

    注：原资料缺TIG焊喷嘴、拖罩及背面保护的氩气流量，建议喷嘴及拖罩各为10~12L/min，背面15~20L/min——编者注。

   (4)结果评定  试件力学性能试验结果见表10-42，接头各项性能均超过设计要求，可见焊接试验的焊接工艺完全可用于产品焊接。产品焊缝均经无损检测合格，投产后运行正常。

    表10-42    焊接试件接头的力学性能试验结果

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