鎳合金如何加工
① 鎳和鎳合金管焊接特點和方法是什麼
鎳和鎳合金管焊接特點和方法是什麼?
答:
1 鎳及鎳合金焊接
常用的鎳基合金分為4 大系列:
(1)因康鎳Inconel(Ni-Gr-Fe 系)
(2)蒙乃爾Monel(Ni-Cu 系)
(3)因科洛依Incoloy(Fe-Ni-Gr 系)
(4)哈斯特洛依Hastlloy(Ni-Mo或Ni-Gr-Mo系)
2 可焊性分析
(1)鎳及鎳合金焊接最常出現的缺陷是熱裂紋,主要原因是鎳和鐵的二元共晶物中有較低熔點的金屬共晶物和非金屬共晶物。特別是硫、磷共晶物熔點比鎳鐵低很多(Ni-S 為645℃、Ni-P 為880℃),在焊縫結晶時低熔點共晶物的液態膜殘留在晶界區,同時鎳及鎳合金線脹系數大,焊接時易產生較大的應力,焊縫結晶時低熔點共晶物的液態膜在收縮應力作用下易產生開裂。
(2)鎳及鎳合金特別是純鎳、蒙乃爾等合金,固液相溫度間距小,流動性偏低,在快速冷卻結晶條件下,氣體來不及逸出極易在焊縫中產生氣孔。因此鎳及鎳合金焊接應採用小線能量、降低層間溫度、加快焊縫冷卻速度,焊前徹底清除焊絲、母材坡口處的油、污物,嚴格控制母材焊材中的硫、磷含量,才能防止裂紋、氣孔的產生。
3 焊接方法
鎳及鎳合金焊接一般採用手工鎢極氬弧焊、手工焊條電弧焊、熔化極惰性氣體保護焊等方法也可採用埋弧自動焊焊接方法。
4 焊材
4.1焊材選用原則
4.1.1 同種鐵鎳合金、鎳合金的焊接宜選用和母材合金系統相同的焊接材料,若無耐腐蝕性能要求,也可選用與母材合金系統不同的焊接材料,但應保證接頭具備設計要求的性能。
4.1.2 異種鐵鎳合金、鎳合金及其與鉻鎳奧氏體鋼組成的異種焊接接頭的焊接材料,選用應考慮下列因素:
(1)焊縫的強度(包括高溫持久強度)耐蝕性。
(2)線膨脹系數的差異,高溫下長時間工作後,可能產生的體積永久性改變。
(3)焊接裂紋、氣孔的敏感性。
4.2 常用鎳鐵合金、鎳合金焊材選用參考表2
4.3常用異種鎳合金焊材選用參考表3
4.4焊材的烘乾
(1)焊條使用前應按焊條產品說明書、質量證明書或焊接工藝指導書中的要求進行烘乾。
(2)烘乾後的焊條應貯存在100℃的恆溫箱內,焊工領用應使用保溫筒,如領出時間超過4h,應重新烘烤,但重復烘烤次數不得超過兩次。
(3)推薦焊條烘乾溫度。
4.5 對焊接材料的要求
(1)鎳及鎳合金管道焊接所用的焊接使用的焊條、焊絲、焊劑、保護氣、電極應有出廠合格證和質量證明書。
(2)如果對焊接質量證明書中特性數據有異議,或對其質量有疑問時,應按相應的技術標准進行必要的復驗。
(3)焊接材料的儲存、保管應符合JB/T3223-96《焊接材料質量管理規程》及相關標準的要求。
(4)鎢極氬弧焊宜採用鈰鎢極,並符合GB4191《惰性氣體保護電弧焊和等離子焊接切割用鈰鎢電極》的規定。
( 5 ) 焊接鎳及鎳合金使用的氬氣純度不應低於99.99%。
(6)焊接時用氬氣輸送管宜採用塑料軟管,不宜用橡膠軟管或其它吸濕性材料的軟管。
5 施焊環境
鎳及鎳合金焊接施工的環境條件應達到以下要求:
(1)環境溫度不低於0℃。
(2)手弧焊時風速不大於8m/s,氬弧焊時風速不大於2m/s。
(3)相對濕度不大於90%。
(4)非雨雪天氣。
(5)當環境條件不符合以上要求時,應採取有效防護措施後方可施焊。
6 施工准備
6.1 施工採用規范標准
《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規程》SH/T3523《現場設備工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236《鎳及鎳合金焊條》GB/T13814《鎳及鎳合金焊絲》GB/T15620
6.2 焊接工藝評定和焊工考試執行標准
焊接工藝評定和焊工考試執行《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236 或《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規程》SH3523的規定。焊接工藝評定和焊工考試項目均能覆蓋焊接產品。
6.3 根據設計文件、相關標准和焊接工藝評定,並編制焊接工藝指導書.
7 焊接工藝
7.1 焊縫清理
(1)焊縫清理坡口、鈍邊及焊道兩側30mm范圍。
(2)焊縫處氧化膜用銼刀、砂輪清理。
(3)焊縫處污物、油脂、漆應用丙酮、鹼液或專用合成劑清理。
7.2 焊接注意事項
7.2.1 焊接時在保證焊透和熔合良好的前提下,在工藝參數范圍內盡量採用小的焊接線能量、短電弧、不擺動或小擺動的操作方法。
7.2.2 當焊件較厚需多層焊應符合下列規定:
(1)除打底焊外其餘焊層宜採用多道焊。
(2)層內溫度應小於100℃。
(3)每一層每一道焊完後均應徹底清除焊道面的熔渣,並消除各種表面缺陷。
(4)各層各道的焊接接頭要錯開。
7.2.3 採用實芯焊絲或不填絲的鎢極氬弧焊時,焊縫背面應充氬,實行內保護,內保護措施可採用管子整體或局部充氬兩種方法,並應符合下列要求:
(1)管內充氬氣開始時流量可適當加大,確認管內空氣完全排除後方可施焊。
(2)焊接時充氬氣流量可逐步降低,以避免充氬氣壓力較高而造成焊縫背面在成形時出現內或根部未焊透現象。
7.2.4 鎢極氬弧焊時,焊絲的加熱端應始終在氬氣保護之下。為加強保護效果可在焊嘴後側家一輔助輸送保護氣拖罩。
7.2.5 焊件表面嚴禁電弧擦傷,並嚴禁在焊件表面引弧、收弧。
7.2.6 與焊件連接的焊接電源地線不得直接接觸工件,應採用與焊件同材質的材料過渡連接,以避免鐵污染。
7.2.7 焊接中應確保引弧與收弧的質量,收弧的弧坑應填滿。
7.2.8 焊接管徑較小且熱裂傾向較大材質的焊縫時,宜採取焊縫兩側裝冷卻銅塊,或用冷水、乙醇檫拭焊縫兩側等措施,以減少焊縫的高溫停留時間,加快焊縫冷卻速度。
7.2.9 焊接完畢必須及時將焊縫表面的熔渣及周圍的飛濺物,防飛濺材料清理干凈。
7.2.10 焊接施工中避免污染,應採用不銹鋼錘、不銹鋼絲刷、專用砂輪片。
7.3 焊接工藝參數
不同系列的鎳及鎳合金焊接工藝參數稍有不同
7.3.1 推薦手工電弧焊焊接工藝參數(見表6)
② 鎳合金好不好加工
主要生產企業有:中航工業、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和二重型機械集團萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎上,我國已具備了高溫合金新材料、新工藝和研究的能力。雖然高溫金屬合金材料在我國已發展近60年,但行業發展仍處於成長期。由於高溫金屬合金材料領域具有較高技術含量,該行業企業擁有較深護城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上,國內年生產量在1萬噸左右,市場容量超過80億元,其中進口佔比較大。未來20年我國各類軍機采購需求在2800架左右,民用飛機采購數量在5400架左右,對應的高溫合金需求在1500億以上,再加上500億的燃氣輪機需求,僅高溫合金空間一項就有2000億的市場空間即將。
特種合金的零部件,由於是在高溫、重載及燃氣沖刷等惡劣的環境條件下工作,既要考慮高溫瞬時強度、持久、蠕變、疲勞等性能,又要考慮高溫氧化問題。對這類合金原材料冶金質量要求非常高,為了獲得高質量的合金,必須准確控制合金成分和減少合金中的氣體、有害夾雜及非金屬夾雜物含量,提高合金的純潔度,我廠經多年不斷摸索,技術工藝不斷改進,採用真空雙聯 三聯工藝熔煉,不但將合金中低熔點有色雜質元素及氣體被去除,非金屬夾雜物得到了降低,並且結晶組織得到了改善,使合金的熱加工性能顯著的提高,加之我廠專業鍛造技能,從而確保了合金終產品的質量。
2.4611鎳鉻鉬合金容易加工嗎
高溫合金760℃800MPa級高溫材料鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1.具有更寬的成分范圍由於可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對於鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ』含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2.具有更廣闊的應用領域由於鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、製造出近終形或無餘量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
二類:在650~950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大於700MPa、拉伸塑性大於6%;950℃,200小時的持久強度限大於230MPa。這類合金適於用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
三類:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應力下持久壽命大於100小時。這是國內使用溫度的渦輪葉片材料,適用於製作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
③ 高鎳合金的加工有哪些
鎳基合金是指在650~1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。按照主要性能又細分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。高溫合金按照基體的不同,分為:鐵基高溫合金,鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金簡稱鎳基合金。
④ 鎳基高溫合金的性能及生產工藝是什麼
高溫合金主要牌號:
固溶強化型鐵基合金:
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
時效硬化性鐵基合金:
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶強化型鎳基合金:
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
時效硬化型鎳基合金:
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
成分和性能
鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉澱強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
⑤ 鎳基合金718用什麼加工
YG8 /YG15/立方氮化硼 刀具加工
Inconel718是沉澱硬化型高溫合金,鎳基合金,耐高溫耐腐蝕。
Inconel718特性及應用領域概述:
該合金在-253~700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠製造各種形狀復雜的零部件,在宇航、核能、石油工業及擠壓模具中,在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。
Inconel718相近牌號:
GH4169GH169(中國)、NC19FeNb(法國)、W.Nr.2.4668NiCr19Fe19Nb5(德國)
Inconel718金相組織結構:
該合金標准熱處理狀態的組織由γ基體γ'、γ'、δ、NbC相組成
Inconel718工藝性能與要求:
1、因Inconel718合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析程度與治金工藝直接有關。
2、為避免鋼錠中的元素偏析過重,採用的鋼錠直徑不大於508mm。
3、經均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能,鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃。
4、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
5、合金具有滿意的焊接性能,可用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點焊等方法進行焊接。
6、合金不同的固溶處理和時效處理工藝會得到不同的材料性能。由於γ」相的擴散速率較低,所以通過長時間的時效處理能使Inconel718合金獲得最佳的機械性能。
Inconel718主要規格:
Inconel718無縫管、Inconel718鋼板、Inconel718圓鋼、Inconel718鍛件、Inconel718法蘭、Inconel718圓環、Inconel718焊管、Inconel718鋼帶、Inconel718直條、Inconel718絲材及配套焊材、Inconel718加工件
篇幅有限,如需更多更詳細介紹,歡迎咨詢了解。
⑥ 鎳基高溫合金該用什麼刀具進行車加工
鎳基高溫合金要用立方氮化硼刀具加工。
立方氮化 硼(CBN)是氮化硼 BN 的同素異構體專之一,結構與金剛屬石相似,是用超高溫超高 壓技術人工合成的超硬材料。其硬度僅次於金剛石 ( 顯微硬度可達 8000 ~ 9000HV),且熱穩定性高(達 1250~1350℃),對鐵族元素化學惰性大,抗黏結能 力強,用金剛石砂輪即可磨削開刃,故適於加工 35HRC 以上的硬質材料,如各種 淬硬鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、軸承鋼、模具鋼等)、冷硬鑄鐵、鈷 基和鎳基高溫合金、硬質合金、表面噴塗(焊)材料等高硬及耐磨材料,也可用於 鈦合金、 純鎳、 純鎢及其它材料的加工。 它是以車、 銑代替磨削的最佳刀具之一。
⑦ 鎳是怎麼生產出來的呢
①電解法。將富集的硫化物礦焙燒成氧化物,用炭還原成粗鎳,再經電解得純金屬鎳。②羰基化法。將鎳的硫化物礦與一氧化碳作用生成四羰基鎳,加熱後分解,又得純度很高的金屬鎳。③氫氣還原法。用氫氣還原氧化鎳,可得金屬鎳。鎳大部分用於製造不銹鋼和抗腐蝕合金。鎳還大量用於鍍鎳。鎳銅合金用於電阻合金、熱交換器和冷凝器管道。鎳鉻鐵合金用於製造蒸氣葉輪機和電熱絲。在化學工業中鎳用作加氫反應的催化劑。
⑧ 鐵鎳銅合金怎麼加工
常用鐵鎳銅合金型號主要有NCu28.2.5.1.5、NCu40-2-1、NCu30-4-2-1。
鐵鎳銅合金可以通過車床加工。
鎳銅合金多用於製作對耐蝕性能、高溫抗疲勞等要求較高的高溫環境作業的零部件,如行波管、磁控管等。NCu28 -2. 5-1.5型合金在室溫的乾燥氣體中很穩定,但在含有水分的氧化氮、氨、硫化物和氯、溴、碘等鹵素中卻腐蝕得很厲害。在中性、鹼性和弱酸性碳酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽的溶液中,NCu28-2. 5-1.5合金是耐蝕的;但當上述介質含有鐵、銅、錫和汞的氯鹽時,則腐蝕速度加快。相反,含有鉻酸鹽和葡萄糖時則減慢。
⑨ 誰比較了解鎳合金,鈦合金(數控車,銑)機械加工方法
鎳材跟鋁材較接近,質輕, 比較好加工, 建議選用跟鋁材類似 的參數,適當修正,鈦材雖然質輕但是容易損刀,建議採用不銹鋼加工的參數適當修正,採用鎢合金刀具,鎳可以中高速,太低中速,冷卻油冷卻,可以參考一下!