Inconel625应采用怎样的焊接工艺

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Inconel625应采用的焊接用ERNICRMO-3焊丝ENICRMO-3焊条。

inconel625镍基高温合金。

NS336/NS3306、GH3625、GH625(中国)、 NC22DNb(法国)、W.Nr.2.4856/ NiCr22Mo9Nb镍基合金(德国)，美国Inconel625（UNS N06625）

GH625镍基高温合金

GH625特性及应用领域概述：

该合金是以钼铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和搞氧化性能，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。

特性

此合金具有以下特性：

1.对氧化和还原环境的各种腐蚀介质都具有非常出色的抗腐蚀能力

2.优秀的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，并且不会产生由于氯化物引起的应力腐蚀开裂

3.优秀的耐无机酸腐蚀能力，如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸以及硫酸和盐酸的混合酸等

4.优秀的耐各种无机酸混合溶液腐蚀的能力

5.温度达40℃时，在各种浓度的盐酸溶液中均能表现出很好的耐蚀性能

6.良好的加工性和焊接性，无焊后开裂敏感性

7.具有壁温在-196～450℃的压力容器的制造认证

8.经美国腐蚀工程师协会NACE 标准认证（MR-01-75）符合酸性气体环境使用的最高标准等级VII

Inconel 625 的金相结构

625为面心立方晶格结构。当在约650℃保温足够长时间后，将析出碳颗粒和不稳定的四元相并将转化为稳定的Ni3(Nb,Ti)斜方晶格相。固溶强化后镍铬矩阵中的钼、铌成分将提高材料的机械性能，但塑性会有所降低。

Inconel 625 的耐腐蚀性

625合金在很多介质中都表现出极好的耐腐蚀性。在氯化物介质中具有出色的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀的性能。具有很好的耐无机酸腐蚀性，如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸等，同时在氧化和还原环境中也具有耐碱和有机酸腐蚀的性能。有效的抗氯离子还原性应力腐蚀开裂。在海水和工业气体环境中几乎不产生腐蚀，对海水和盐溶液具有很高的耐腐蚀性，在高温时也一样。焊接过程中无敏感性。在静态或循环环境中都具有抗碳化和氧化性，并且耐含氯的气体腐蚀。

应用

Inconel 625 应用范围应用领域有：

软化退火后的低碳合金625广泛的应用于化工流程工业，较好的耐腐蚀性和高强度使之能作为较薄的结构部件。625合金可以应用于接触海水并承受高机械应力的场合。典型应用领域：

1.含氯化物的有机化学流程工艺的部件，尤其是在使用酸性氯化物催化剂的场合

2.用于制造纸浆和造纸工业的蒸煮器和漂白池

3.烟气脱硫系统中的吸收塔、再加热器、烟气进口挡板、风扇（潮湿）、搅拌器、导流板以及烟道等

4.用于制造应用于酸性气体环境的设备和部件

5.乙酸和乙酐反应发生器

6.硫酸冷凝器

Inconel625
商业牌号：Inconel625 镍基高温合金
美国牌号：UNS N06625
中国牌号：GH3625/GH625
法国牌号：NC22DNb
德国牌号：W.Nr.2.4856
一、Inconel625（NO6625）高温合金概述：
Inconel625是以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和搞氧化性能，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。合金的加工和焊接性能良好，可供应各种板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。
1、材料牌号： Inconel625。
2、Inconel625相近牌号： GH3625(GH625)(中国)，UNS NO6625(美国)、NC22DNb(法国)、2.4856(德国)。
3、化学成分：见表1-1。

4、热处理制度：棒材：950～1030℃，空冷或水冷；或1090～1200℃，空冷或水冷固溶处理。板材：950～1030℃，空冷；或1090～1200℃，空冷。管材：推荐退火温度：960～1030℃，空冷或水冷。
5、品种规格与供应状态：可供应d25～80mm的棒材和δ0.8～10.5mm的板材，也可供应d6～40mm的无缝（焊）管。棒材不经热处理但以车光或磨光状态交货；板材经固溶、精整后供应；管材经固溶、酸洗（或光亮退火）后供货。
6、熔炼与铸造工艺：合金采用真空感应炉熔炼加电渣重熔或真空感应炉加真空电弧重熔工艺生产。
7、应用概况与特殊要求：该合金用于制造发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件，已通过实际应用考核，最高使用温度为950℃；合金在550～700℃长期使用后有一定的时效硬化现象，导致合金塑性有一些下降。
二、Inconel625（NO6625）高温合金物理及化学性能：    
1、热性能：
(1)、Inconel625熔化温度范围：1290～1350℃[1]。
(2)、热导率：见图2-1。
(3)、比热容：见图2-2。
(4)、线膨胀系数：见图2-3。
2、 Inconel625密度：ρ=8.44g/cm3。
3、Inconel625电性能：合金电阻率见图2-4。

4、Inconel625磁性能：合金无磁性。
5、Inconel625化学性能：
(1)、Inconel625抗氧化性能：合金具有优良的抗高温氧化性能，高温下在空气介质中循环氧化后合金的重量变化见表2-1。

注：循环氧化加热15min，冷却5min为一循环。
(2)、Inconel625抗腐蚀性能：合金具有良好的耐海水腐蚀性能，见表2-2。合金还耐各种盐类溶液的腐蚀。此外，还有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀的能力，对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力。

注：光滑试样是指6.4mm×100mm×300mm焊有圆形焊缝的平板试样，焊前在980℃退火。带缝隙的试样是指用32mm的纤维垫圈以螺栓固定在板面中心。
三、Inconel625（NO6625）高温合金力学性能：
Inconel625技术标准规定的性能： 见表3-1

① 标准Z9-0105-1990。               ②标准Z9-0104-1990和GJB 3317-1998。
四、Inconel625（NO6625）高温合金组织结构：
1、Inconel625相变温度
2、Inconel625时间-温度-组织转变曲线     
3、Inconel625合金组织结构：合金在固溶状态的组织为奥氏体基体和少量的TiN、NbC、和M6C相，经650～900℃长期时效后，所析出的相为γ"、δ、M23C6和M6C。在650～700℃长期时效后主要析出γ"，使合金室温、高温强度明显提高，塑性有所下降，但仍保持较高水平；780～850℃时效后主要析出δ相，虽然强度有所提高，但合金塑性下降较多。900℃时效后只有少量的析出相，因此力学性能与固溶状态相近。δ相为正交结构片状Ni3Nb，并以针状魏氏体组织存在[1,7]。
五、Inconel625（NO6625）高温合金工艺性能与要求：
1、Inconel625成形性能：
合金的冷热成形性能良好。钢锭锻造加热温度为1120℃，开锻温度不低于1030℃，停锻温度不低于930℃；模锻时，最终变形量应不小于15%～20%。轧制加热温度为1120～1160℃，开轧温度不低于1050℃，停轧温度不低于930℃，薄板冷轧半成品变形量为25%～30%，成品变形量不小于30%。中间及成品淬火温度为1100℃±10℃[1,8]。
2、Inconel625焊接性能：
合金焊接性能良好，可在保护气氛下用钨极或本合金作添料进行氩弧焊接，也可用钎焊连接及电阻缝焊。
3、Inconel625零件热处理工艺：
消除应力：900℃；退火：930～1040℃，1h；固溶处理：1090～1200℃，空冷或水冷。当合金在不高于650℃工作时，可根据要求采用热轧、冷轧或退火状态的材料。当工作温度在650℃以上时，对要求具有较好的疲劳性能和抗拉强度的零部件可采用退火工艺，对要求具有较好蠕变和持久性能的零件可采用固溶处理。
4、Inconel625表面处理工艺：除去合金表面氧化皮时先碱洗，再在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。
5、Inconel625切削加工与磨削性能：
应采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削工具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液，低速切削加工时推荐用较粘稠的冷却液。

Inconel625合金是以钼铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，从低温到980摄氏度均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。

1.2、应用领域

●含氯化物的有机化学流程工艺的部件，尤其是在使用酸性氯化物催化剂的场合

●用于制造纸浆和造纸工业的蒸煮器和漂白池

●烟气脱硫系统中的吸收塔、再加热器、烟气进口挡板、风扇（潮湿）、搅拌器、导流板以及烟道等

●用于制造应用于酸性气体环境的设备和部件

●乙酸和乙酐反应

相近牌号、化学成分与标准

2.1、相近牌号

UNS NO6625 Inconel625(美国)、 NC22DNb(法国)、/.Nr.2.4856(德国)

2.2、执行标准

GJB 1953-1994 《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》

GJB 2611-1996 《航空用高温合金冷拉棒材规范》

GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

GJB 3020-1997 《航空用高温合金环坯规范》

GJB 3165-1998 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》

GJB 3782-1999 《航空用高温合金棒材规范》

HB 5198-1982 《航空叶片用变形高温合金棒材》

物理性能

3.1、 密度

ρ=8.4g/cm3

3.2、熔化温度

1290~1350℃

加工和热处理

5.1、工艺性能与要求：

GH3536合金可以通过传统生产工艺制造和加工，适合于冷、热加工和机加工，但由于具有高强度，冷、热加工时需要大功率的加工设备。

5.2、加热

1、 在热处理之前及热处理过程中应始终保持工件清洁。

2、 在热处理过程中不能接触硫、磷、铅及其它低熔点金属，否则材料会脆化，应注意清除诸如标记漆、温度指示漆、彩色蜡笔、润滑油、燃料等污物。

3、 燃料中的含硫量越低越好，天然气中的硫含量应少于0.1%，城市煤气中硫含量应少于0.25g/cm3，重油中硫含量应少于0.5%。

4、 考虑到温度控制和保持清洁的需要，可以在电加热炉中加热，或使用气体较纯的燃气加热炉。

5、 也可以在箱式炉或燃气炉中加热，但炉气必须洁净并以中性至微氧化性为宜，应避免炉气在氧化性和还原性之间波动，加热火焰不能直接烧向工件。

5.3、热加工

1、GH3625(GH625)的热加工温度范围1150℃～900℃，冷却方式为水淬或其他快速冷却方式。

2、为得到zui佳性能和耐腐蚀性，热加工后要进行退火处理。

3、 加热时，材料可以直接送入已升温zui高工作温度的炉子中，保温足够的时间后(每100mm 的厚度需要60 分钟保温时间)迅速出炉，在规定的温度范围的高温段进行热加工。当材料温度降到低于热加工温度时，需重新加热。

5.4、冷加工

1、 冷加工材料应为退火态， 的加工硬化率比奥氏体铬镍不锈钢大，因此需要对加工设备进行挑选。

2、 冷加工时，需进行中间退火。

3、 当加工量大于15%时，热加工后要进行退火处理。

5.5去氧化皮及酸洗

合金的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比低合金不锈钢更强，推荐使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。

Inconel625合金的焊接工艺应根据具体情况灵活选择，但一般应遵循以下指导原则：
焊接方法选择：由于Inconel625具有良好的焊接性能，可以采用多种焊接方法，如埋弧焊接和钨极氩弧焊。选择哪种方法主要取决于具体的生产需求、操作条件以及设备可用性。
焊接参数设定：对于埋弧焊接，推荐的参数包括电流850A、电压35~38V、焊接速度为201mm/min，并确保层间温度不超过100℃。而对于钨极氩弧焊，推荐的参数则为基值电流50~52A、峰值电流115~120A、电弧电压9.2~9.4V、焊接速度220mm/min、送丝速度280mm/min、气体流量10L/min。这些参数能够确保焊接接头的性能和质量达到要求。
预热与后热：在某些情况下，可能需要对Inconel625进行预热和后热处理，以减少焊接应力和防止裂纹的产生。具体的预热和后热温度及时间应根据材料的厚度、焊接方法以及环境条件来确定。
焊材选择：选择适当的焊丝和焊条也是确保焊接质量的关键。建议采用与母材成分相近的焊材，以确保焊接接头的化学成分和机械性能与母材一致。
此外，在焊接过程中，还需要注意控制焊接速度、保护气体流量等参数，以确保焊接过程的稳定性和焊缝的质量。同时，为了避免氧化和污染，应保持焊接区域的清洁，并严格控制焊接气氛中的氧含量。

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