鎳基合金焊接時(shí)會出現(xiàn)哪些問題?
鎳基合金是以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構(gòu)成的合金。按鎳基合金形成方法劃分,可分為鑄造鎳基合金和變形鎳基合金。鑄造鎳基合金不能進(jìn)行鍛造、擠壓、深沖和拉拔等變形加工。鑄造鎳基合金和變形鎳基合金又可以細(xì)分為鑄造用純銅、黃銅、青銅和白銅。鎳基合金的焊接性比低碳鋼差,那么鎳基合金焊接時(shí)會出現(xiàn)那些問題呢?
首先銅及其鎳基合金的導(dǎo)熱性好,熱容量大,母材和填充金屬不能很好地熔合,易產(chǎn)生焊不透現(xiàn)象。銅及其合金的線膨脹系數(shù)大,凝固時(shí)收縮率大,因此其焊接變形大。如果焊件的剛度大,限制焊件的變形,則焊接應(yīng)力就大,易產(chǎn)生裂紋。
其次鎳基合金液態(tài)銅熔解氫的能力強(qiáng),凝固時(shí)其溶解度急劇下降,氫來不及逸出液面,易生成氣孔。銅在高溫時(shí)極易氧化,生成氧化亞銅(Cu2 O),它與銅易形成低熔點(diǎn)的共晶體,分布在晶界上,易引起熱裂紋。
另外鎳基合金中的許多合金元素(如鋅、錫、鉛、鋁及錳等)比銅更易氧化和蒸發(fā),從而降低焊縫的力學(xué)性能,并易產(chǎn)生熱裂、氣孔和夾渣等缺陷。銅及鎳基合金通常采用氬弧焊、氣焊和釬焊進(jìn)行焊接,焊前需預(yù)熱,焊后需進(jìn)行熱處理。為保證銅及其合金的焊接質(zhì)量,常采取一定措施進(jìn)行處理。
此外鎳基合金嚴(yán)格控制母材和填充金屬中的有害成分,對重要的銅結(jié)構(gòu),必須選用脫氧銅作母材。清除焊件、焊絲等表面上的油污、銹跡和水分,以減少氫的來源。焊前預(yù)熱以彌補(bǔ)熱傳導(dǎo)損失,并改善應(yīng)力分布狀況;焊后進(jìn)行再結(jié)晶退火,以細(xì)化晶粒和破壞晶界上的低熔點(diǎn)共晶體。