廠家為您講解鎳合金焊接及焊材

1. 石油、天然氣和海洋石油業方面的應用

隨著全世界能源、以及合成石油產品方面需求的不斷擴大，因此對原油的需求也日益增加。但是原油本身含有眾多的污染物質，勘探原油的設備需要在十分惡劣和污染的環境下長年累月的工作，并且不可能經常性地進行維護及更換。以酸性原油為例，在高溫高壓下它們經常含有硫化氟、硫、二氧化碳和亞氯化鹽等。目前的對策是使用更多的耐腐蝕合金（通常是鎳-鉻-鉬合金）來制作相關設備。但由于這些材料的價格都相當昂貴，我們可以采用堆焊來降低成本。例如可以利用鐵基材料（如AISI4340）強度大的特點來制作結構件，再用鎳-鉻-鉬合金制作的堆焊層來提高抗腐蝕能力?？梢怨┰擃I域客戶選用的此類焊材有：NiCrMo-3(商品號INCONEL?625), NiCrMo-4(INCO-WELD?C-276), NiCrMo-10(INCONEL?622)以及迄今為止耐蝕能力Z強的NiCrMo-14(INCO-WELD?686 CPT)。

潛水球閥的剖截面。用INCONEL?625堆焊，可以防止H2S所造成的應力腐蝕開裂。所謂的”內腔堆焊”（Bore Clad，或簡稱BC）是指對閥門，接口件或任何與原油接觸部件的內表面進行堆焊工藝。內腔堆焊的焊絲都是經過特別設計的；它們有很好的抗張強度，同時在拉絲時本公司采用特殊工藝來改進從送絲機構到引弧點之間的送絲效果，以保證這種焊絲在任何一種焊接工藝中都可以達到穩定高效的焊接結果。用鎳基材料INCONEL FM?625對深海潛水泵球閥的內表面進行堆焊以防止腐蝕。以上介紹的用鎳合金堆焊層防止腐蝕的做法在石化以及傳統化工領域中已有日益廣泛的應用。

2. 火力發電廠的煙氣脫硫系統（即FGD系統）

隨著我國經濟的高速發展，及對環境保護的日益重視，國家電力部門已對各火電廠污染性煙氣排放制訂了越來越嚴格的環保標準。而煙氣中主要污染源是SO2，要除去SO2通常要通過一個稱為煙氣脫硫的系統（Flue Gas Desulfurizer，簡稱FGD系統）。

FGD系統沖洗裝置內景（加拿大安大略水電站）。在FGD系統中由于不斷使用石灰水沖洗會產生的腐蝕效應以外，此外整個系統在長期使用期間會產生許多附著在金屬表面的沉積物。并因此產生小孔和縫隙腐蝕的，所以我們必須為FGD系統選擇一種和基材(base metal)之間存在一種“超級親和關系”并具有良好防腐性能的焊材。這里有二個基本理由；①第一個理由：由于整個焊接區域的微觀結構，十分類似于鑄件，是一種分枝狀晶體。它的化學微觀偏析和它的分枝狀晶體結構是成比例的，同時它的微觀偏析以又和該區域內的小孔和縫隙腐蝕密切有關，因此我們在為FGD系統選擇焊材時必需包含抗腐蝕性能好的元素，如鉻、鉬、鎢等。②第二個理由：我們用合金和鋼基復合板制造容器時，使用具有“超級親和作用”的焊材就更為重要，這是因為復合板材鋼基材料一定會稀釋（dilute）焊層中抗腐蝕作用強的元素。由于以上這個原因我們經常會采用本公司的INCO-WELD?686 CPT（NiCrMo-14）來代替有C-276來焊接帶C-276 堆焊層的鋼板。同時在制作這類FGD系統時通常會采用高效率焊接工藝并要求進行全位置焊接，這樣做的結果使焊接后稀釋的情形很?。ㄏ♂屄省猟ilution很?。┓栏Ч芎?。這里介紹的防腐蝕機制在一些大型的垃圾焚燒系統中同樣適用。

3. 核能發電設備

核能發電的心臟部位是蒸汽發生器及反應堆。蒸汽發生器是一座巨型有上千支U型管的管板熱交換器。所有這些熱交換管全部平行地插入一片巨大的管板上，其直徑為4,500mm，厚度達到500mm。而所有這些管和板的接縫處都要求致密的焊接在一起。用來焊接這些接縫口的焊材是含30%鉻的合金（NiCrFe-7商品號INCONEL?52）。采用這種材料主要為了防止在純水的環境下所產生的晶間應力腐蝕開裂(IGSCC)。

我們通常用高熔敷效率的Mig焊來做這些管板的堆焊。有時也可以用30mm寬的焊帶,并采用埋弧焊工藝來進行堆焊，這兩種堆焊都可以達到6-12公斤/小時的熔敷效率，在一些不易實現自動化的操作的場合（如核電站現場的維修保養），則可以采用含30%鉻涂層的INCONEL?152焊條來完成此類工作。

4. 汽車工業

焊接機械手在汽車排氣系統上進行多焊道焊接，然后變位器把工具旋轉45°使機械手可以進行另外二道的焊接鎳合金焊材目前也開始進入一些新興的工業領域，如在汽車工業中的一些全新的應用；目前在使用低硫燃料的汽車上都裝有用來處理廢氣的催化轉換裝置。這種裝置經常會因為環境溫度較低，或汽車剛剛發動時熱量不足而處于不工作狀態。所以專家們面臨的一個課題是盡量使催化器的位置靠近汽車排氣系統，以排放廢氣所附帶產生的熱量來使催化器盡快進入運行狀態。其中一個Z有創意的設計就是把不銹鋼制造的催化器直接焊在鑄鐵的排氣管上！ 為了將400系列的不銹鋼和硅鉬鑄鐵相焊接，本公司專門研發了一種鎳鐵鉻鈮的焊接材料— NI-ROD? 44 HT填充金屬來實現這種應用。這種新技術已經在實現汽車的低廢氣排放、靜音及低成本高效制作方面發揮了功效?？紤]到我國汽車的年產量即將達到400萬輛，可以想象這一技術的推廣可以產生何等巨大的經濟效益  。

5. 其他應用

鎳合金材料的又一個重要應用領域是耐高溫；如為了適應在航空，航天器發動機內極高溫及抗蠕變的要求。文章來源于網絡

鎳基合金粉