鎳基合金SB-444 N06625 Gr.2焊接工藝及接頭性能

李戰斌， 徐兵， 徐祥久,2， 閆國斌

(1.哈爾濱鍋爐廠有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150046；2.高效清潔燃煤電站鍋爐國家重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150046)

0 前言

鎳基合金SB-444 N06625 Gr.2屬于固溶強化Ni-Cr-Mo型鎳基合金，主要通過添加Cr，Mo，Nb等合金元素進行固溶強化，具有面心立方晶格，金相組織為奧氏體[1-2]，具有優良的耐高溫性能和耐蝕性能，同時保持著良好的高溫和低溫力學性能，塑性、韌性優良，因此SB-444 N06625 Gr.2被廣泛適用于核工業、石化設備、航空航天等領域。

SB-444 N06625 Gr.2合金元素種類較多，凝固過程中合金元素和雜質元素強烈偏析，從而增大凝固裂紋的敏感性，焊接過程中極易出現熱裂紋[3-4]。因此，對SB-444 N06625 Gr.2進行焊接工藝研究及焊接接頭性能研究是保證產品焊縫質量的關鍵。

1 焊接性分析

試驗采用型號為SB-444 N06625 Gr.2的鋼管，規格為φ219 mm×20 mm，供貨狀態為固溶退火態。根據鋼管的化學成分選擇匹配的焊材，氬弧焊焊絲采用ERNiCrMo-3，直徑為φ2.4 mm；焊條采用ENiCrMo-3，直徑為φ3.2 mm。鋼管、焊絲和焊條熔敷金屬的化學成分見表1。由SB-444 N06625 Gr.2的化學成分可見，SB-444 N06625 Gr.2添加的合金種類較多，合金元素Ti，Mn，Nb可以降低材料的熱裂紋敏感性和減少氣孔的產生[5]。Ti和Nb作為穩定化合金元素，與鎳形成面心立方晶格，抑制碳的有害影響，提高抗晶間腐蝕能力；Cr，Mo可以形成碳化物強化晶界，可以增加其高溫性能和耐蝕性； Co提高鎳基合金的耐高溫能力[6]。然而，S，B，P等不利元素能與Ni形成低熔點共晶體，在晶界形成一層液態薄膜，在拉應力的作用下易形成結晶裂紋，使鎳基合金焊縫的熱裂紋傾向增大。多元素復合強化也使SB-444 N06625 Gr.2液態焊縫金屬粘性大，流動性差、熔深淺、焊接時易出現焊接熱裂紋、氣孔、未焊透、咬邊、夾渣等缺陷?！?br>