MIG立向下堆焊Inconel 625焊接工藝研究

(大唐東北電力試驗研究院，長春 130012)

0 引言

堆焊Inconel 625被廣泛應用在石油化工、電站等領域，用以解決設備耐蝕和耐磨問題。通過國內外已有的研究發現，在Cl腐蝕環境中，Inconel 625堆焊層中熔入過多的Fe元素會導致腐蝕能力不足，Janusz[1]在進行高溫腐蝕環境(N2+9%O2+0.08%SO2+0.15%HCl)研究中，發現堆焊層中Fe含量過多，嚴重降低了其在該高溫腐蝕下的使用壽命，并且指出Inconel 625堆焊層中的Fe含量應限制在7%以下。孫煥煥等[2]研究了MIG(熔化極惰性氣體保護焊)在20G管上堆焊Inconel 625合金的堆焊層接頭的組織和性能，結果表明，堆焊層表面Fe元素含量高達20%左右。王小艷等[3-12]對使用不同的堆焊方法的Inconel 625合金工藝和組織性能進行研究，但主要是圍繞堆焊層的組織性能進行研究，并沒有對MIG立向下堆焊工藝進行研究。目前，壓力容器等承壓設備的Inconel 625堆焊主要以帶極堆焊、藥芯焊絲堆焊、焊條電弧焊堆焊、氬弧堆焊為主。MIG堆焊焊接材料為實心焊絲，堆焊焊材成本比藥芯焊絲節省40%以上，在堆焊效率上明顯要優于氬弧焊和焊條電弧焊。因此，對MIG堆焊Inconel 625焊接工藝的研究具有重要的意義。本文采用MIG立向下堆焊Inconel 625，研究不同工藝參數對堆焊層表面鐵含量的影響。

1 試驗設計

1.1 試驗材料和設備

堆焊試驗用鋼板選用Q245R，符合GB 713—2014《鍋爐和壓力容器用鋼板》要求，厚度為8 mm，其化學成分見表1。堆焊Inconel 625用焊絲為ERNiCrMo-3(符合AWS A5.14《鎳和鎳合金焊絲、焊棒》：ERNiCrMo-3)，焊絲化學成分如表2所示，焊絲含鐵量僅為0.40%，焊絲直徑?1.2 mm。保護氣由惰性氣體加少量氧化性氣體構成，焊接試驗過程氣體配比不變。……