鎳管縱縫等離子+TIG雙槍焊接的研究.pdf

1、鎳及鎳合金具有熔點高，力學性能好，耐腐蝕性良好等優(yōu)點，廣泛應用于石油化工、海洋、醫(yī)療等領域。鎳及鎳合金焊管制造工藝簡單，與無縫鎳管相比，具有合格率高、節(jié)約鎳材、成本低等特點，增大了無縫鎳管的規(guī)格直徑，拓展了國內外鎳管市場。純鎳焊接時容易出現(xiàn)熱裂紋、氣孔、咬邊的缺陷，且鎳管縱縫等離子焊接時，對管子接口的同心度、管子的裝配間隙要求高，本文提出采用等離子+TIG雙槍不填絲焊接3-5mm厚鎳管，充分利用兩種焊接方法的優(yōu)勢，提高焊接鎳管生產(chǎn)效率和

2、成材率。
　　本試驗前期采用5mm厚N6純鎳平板模擬鎳管縱縫等離子+TIG雙槍不填絲焊接工藝特點，通過正交試驗優(yōu)化等離子+TIG雙槍焊接工藝，得出最優(yōu)焊接工藝參數(shù)：焊接速度180mm/min，PAW電流180A，TIG電流240A，兩槍距離120mm，焊縫正背面成形良好，焊接接頭的抗拉強度達到母材的90％，焊接接頭的斷口屬于以韌性斷裂為主的混合斷裂；顯微組織分析表明：N6母材為單相奧氏體組織，焊縫的TIG焊接區(qū)（焊縫中上層），由于

3、兩次受熱，主要由粗大的奧氏體柱狀晶組成，而焊縫的等離子焊接區(qū)，由粗大的奧氏體胞狀晶組成；純鎳等離子+TIG雙槍焊接時，合理的選擇背部保護裝置及氣流量至關重要，無背部氬氣保護和背部保護氣流量小時，空氣中的氧氣和水分進入焊縫，形成氣孔，降低了接頭強度，背部保護氣流量為10L/min時，保護效果最佳。
　　為探究等離子+TIG焊縫的耐腐蝕性能，試驗利用浸泡腐蝕與電化學腐蝕試驗測定和比較了純鎳母材、等離子+TIG焊縫和等離子焊縫的耐蝕性。

4、純鎳母材及兩種焊縫在7種不同濃度酸堿鹽腐蝕溶液中的電化學試驗和浸泡腐蝕的結果與顯微組織分析相吻合,耐腐蝕性大小都一致，等離子+TIG焊縫的耐蝕性優(yōu)于等離子焊縫，比母材的耐蝕性稍差一些。
　　試驗后期根據(jù)純鎳板等離子+TIG雙槍焊接工藝，確定了3.5mm厚鎳管縱縫等離子+TIG雙槍不填絲焊接工藝參數(shù)范圍，并對等離子+TIG縱縫接頭、不加TIG焊的等離子縱縫接頭的性能進行檢測與分析。等離子接頭、等離子+TIG接頭的抗拉強度都達到了母材

5、的80%以上，但等離子焊縫表面塌陷，連續(xù)焊接穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)咬邊、氣孔等缺陷，等離子+TIG焊接鎳管，明顯消除了焊縫表面缺陷，提高了焊接鎳管成材率；焊接鎳管X射線探傷檢測結果表明，等離子焊接的鎳管更易出現(xiàn)焊接缺陷，等離子+TIG焊接的鎳管成材率高；水壓試驗結果表明，等離子焊縫和等離子+TIG焊縫無滲漏現(xiàn)象，能夠在介質的工作壓力下穩(wěn)定運行。綜合分析，等離子+TIG雙槍不填絲焊接鎳管縱縫，接頭性能能夠滿足實際生產(chǎn)要求，焊縫耐蝕性良好，成材率