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                                            熱門關鍵詞: GH5605,GH3128,GH3044

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                                            當前位置:首頁 > 新聞信息 > 公司新聞 > 膨脹合金是什么?

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                                            來源 : www.thesyndicatelounge.com   發布時間 : 2019-06-05

                                                具有反常熱膨脹特性的一種精密合金,又稱熱膨脹合金,廣泛用于電子工業、精密量具、精密儀表和低溫工程等領域。一般的金屬和合金受熱時膨脹,膨脹量隨溫度的升高呈線性增加,但有些合金的熱膨脹曲線在某一溫度出現彎曲點(不同斜率兩線段切線的交點,如圖中的Tk所示),在彎曲點以下的熱膨脹系數比彎曲點以上的正常熱膨脹系數低得多,這種現象稱為反常熱膨脹特性。 膨脹合金分低膨脹合金和定膨脹合金,后者又稱封接合金。低膨脹合金在彎曲點以下的平均膨脹系數低于3×10-6℃-1;定膨脹合金在彎曲點以下的平均膨脹系數約為(4~10)×10-6℃-1。膨脹合金主要有Fe-Ni系、Fe-Ni-Co系和Fe-Ni-Cr系合金等,高鉻鋼和Co-Fe-Cr系合金也用作膨脹合金,但用量不大。膨脹合金除具有特定的熱膨脹系數外,根據不同用途還要求有良好的封接性、可焊性、耐蝕性、可加工性和易切削性,并且在使用溫度范圍內不允許有引起膨脹特性明顯變化的相變。膨脹合金在制造工藝過程中必須準確控制合金的化學成分,其產品一般為棒材、板材、帶材、絲材和管材。

                                             

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                                            2017-05-09      高溫合金占發動機總重量的40%-60%,航空發動機推重比的提高,70%以上的貢獻來自材料技術。??哲娧b備建設提速,民用航空市場需求更為龐大,艦船、發電等燃氣輪機國產化是大勢所趨,預計未來20年我國發動機及燃氣輪機需求規模超萬億,將帶來超過2000億元的高溫合金需求。

                                              全球高溫合金產業發展現狀 寡頭特征明顯

                                              2012年,全球高溫合金消費量為28萬噸,占鋼鐵總消費量的0.02%,市場規模達100億美元。目前來看,全球范圍內能夠生產航空航天用高溫合金的企業不超過50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等國,整個行業具有較為明顯的寡頭特征。在涉及航天航空應用領域的高溫合金鋼產品,發達國家均視其為戰略軍事物資,對外進行嚴密管控。

                                              美國在高溫合金研發以及應用方面一直處于************地位,年產量約為5萬噸,其中近60%用于民用領域。美國有多家獨立的高溫合金公司,包括能夠生產航空發動機所用高溫合金的公司有通用電氣公司(GE),普特拉-惠特尼公司(PW),以及其他能生產特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司(HaynesStel-liteCompany),佳能-穆斯克貢公司(Cannon-MuskegonCorporation),因科國際公司(IncoInternationalInC),特殊金屬公司(SpecialMetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。

                                              歐盟國家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產和研發代表。英國是世界上最早研究和開發高溫合金的國家之一。英國的鑄造合金技術************,代表性的是國際鎳公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后該國的飛機發動機制造商羅羅控股公司(Rolls-Royceplc)又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等,主要用于航空發動機制造。

                                              日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強化高溫合金方面取得較大的成功。近年來則致力于開發新型耐高溫合金,并成功開發出在1200℃高溫下依然能保持足夠強度的新合金。日本主要的高溫合金生產企業是IHIcorporation,JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。但是近年來,日本所有鋼企的整體營業利潤不容樂觀,公司整體業績呈下滑趨勢,但是生產航天航空領域所需要的鋼材是營業利潤主要來源之一,用以彌補其他業務收入的損失。

                                              我國高溫合金產業供不應求局面未發生明顯變化

                                              我國2009年高溫合金材料年生產量約1萬噸左右,每年需求達2萬噸以上。近年來需求端不斷提升,供不應求的局面未發生明顯變化。

                                              國內從事高溫合金材料生產的企業數量有限,分為生產基地和研發基地兩大類。生產方面主要形成了以撫順特鋼、上鋼五廠、長鋼三廠和齊齊哈爾等特鋼廠等

                                              為主體的變形高溫合金生產基地、以航空發動機制造公司精密鑄造廠為主體的鑄造高溫合金生產基地和以鋼鐵研究總院、北京航材院和沈陽金屬所等科研院所為主體的高端高溫合金材料的生產研發基地等三大基地。我國目前航空和其他工業部門使用的各種一般高溫合金均可在國內生產供應。

                                              國家對高溫合金產業高度重視,2010年國家最高科學技術獎頒發給我國高溫合金之父、中國科學院金屬研究所所長師昌緒院士。在經濟轉型升級的背景下,《國家“十二五”科學和技術發展規劃》將新材料列為七大戰略新興產業之一,一系列重大政策出臺為高溫合金產業發展提供了有力的支持。

                                              我國軍用航空發動機產業將迎來龐大市場

                                              2014年中國國防預算8082.3億元,同比增長12.2%,增速高于2013年,過去20年保持兩位數以上的復合增速,軍費穩定高速增長為軍備建設提供了有力支撐。然而,就軍費占GDP的比重來看,近20年中國軍費占GDP比重始終保持在1%-1.5%之間,即使以斯德哥爾摩國際和平研究所的統計數據,中國軍費歷年來占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更遠低于美、俄的4%-5%,因此我們認為,我國軍費仍有巨大的增長空間,預計未來10年我國的國防開支將保持12%左右的年均增速。

                                              我們認為,2014年美國重返亞太戰略繼續深化、周邊島嶼紛爭、朝核危機、克里米亞危機等因素使得我國面臨的外部戰略壓力進一步增大。軍事實力尤其是??哲娧b備水平相對落后導致我國在處理上

                                              述危機問題時受到制約,馬航事件從另一個側面折射出這一問題,今年4月習近平視察空軍機關時談馬航事件,也言及馬航失聯令人痛心,強調要加快建設空天一體的強大空軍。我國國家安全委員會的設立等一系列舉措體現我國維護國家安全的決心。隨我國安全戰略向外擴展,航母、大型運輸機、預警機、先進戰斗機等的??哲娢淦餮b備建設已進入快速裝備通道。

                                              我們預計,未來20年中國各類戰機采購需求在約2900架,對航空發動機的市場需求折合人民幣約為2800億元,對應高溫合金折合人民幣約500億元。

                                              民用航空領域前景更加遼闊

                                              相較于我國軍用發動機跨越式發展的步伐,我國民用發動機依然是幾乎空白。我國最新自主研制的ARJ-21客機使用美國GE公司的CF34-10A發動機,而C919大飛機則使用CFM國際公司研制的LEAP-X1C發動機。中航工業已于2009年出資設立中航商用航空發動機有限責任公司,作為國家大型客機發動機項目主體和總承制單位。未來隨民用飛機發動機國產化,高溫合金需求前景非常遼闊。

                                              相對軍機來說,民用飛機是更龐大的市場,強勁的經濟和客流增長將成為亞太地區新飛機需求的主要推動因素。波音預計未來20年,美國和歐盟等已形成一定規模的航空市場增長將逐步放緩,全球主要的增長由新興經濟體引領,20年內亞太地區將超越北美成為世界最大的航空市場,復合增速5.5%。中國作為亞太地區乃至經濟增長最快的經濟體之一,增速達到6.5%以上。

                                              波音公司2013年預測到2032年中國民航機隊的規模將達到2012年的3倍,未來20年中國將需要5580架新飛機,總價值達7800億美元。按歷史數據看,波音的預測往往略偏保守,中航工業集團則預測到2032年年末,中國民用飛機的機隊規模將達到6691架,是2012年機隊規模的3.4倍。

                                              以20年5400架7560億美元的民用飛機需求量測算,對應高溫合金需求約1600億元。此外,燃氣輪機領域也有數百億的需求空間。

                                              鋼研高納:依托鋼研總院 未來3-5年凈利潤增速30%-50%

                                              鋼研高納是我國高溫合金領域技術水平最為先進、生產種類最為齊全的企業之一。公司具有生產國內80%以上牌號的高溫合金的技術和能力。承繼原鋼研院高溫所雄厚的技術實力,公司逐步發展形成了完整的技術產業鏈,在高溫合金領域保持技術領先優勢,占據高端產品市場。


                                              依托發動機產業布局,公司60%以上的產品面向航空航天領域的客戶。2014年6月30日,公司募投項目完工。未來2-3年將是募投項目產能釋放的高峰期,產能瓶頸將得到大幅度突破,公司將迎來高速增長期。

                                              我們看好公司的長期投資價值,作為我國高溫合金的龍頭企業,依托發動機產業的的布局,且有望受到國家政策的有力扶持,成長空間廣闊。??哲娧b備的加速建設帶來大量飛機及發動機需求,將為公司貢獻大量訂單。

                                              受益于募投項目陸續投產和發動機產業的高增長,我們預計未來3-5年凈利潤增速30%-50%,且有望受兩機專項有力扶持?;旌纤兄聘母镒庸締T工持股激發活力,核電重啟在即公司有望從中受益,外延式增長亦值得期待。

                                            2016-12-20GH2909合金是先進航空發動機實現間隙控制技術的重要工程材料,主要用于制造第四代發動機的渦輪中層機匣、承力環和蜂窩支撐環等間隙控制零件,以減少漏氣損失、提高效率、降低耗油率。GH2909是在GH2907合金基礎上提高了Si含量,調整了熱處理工藝而發展起來的。GH2909是Fe-Ni-Co基時效硬化新型低膨脹高溫合金,在650℃以下具有高的強度和塑性、低的熱膨脹系數、幾乎恒定的彈性模量以及良好的抗氧化和冷熱疲勞等綜合力學性能,可減少轉動部件與靜止部件之間的間隙,實現間隙控制,節約能源,降低消耗,提高發動機推力,是航空和航天發動機用的理想高溫合金材料,因而在飛機發動機中得到了廣泛應用。

                                            多年來由于鍛造設備條件的限制:僅有2000噸快鍛壓機,因而大規格高溫合金鍛棒生產是某公司高溫合金發展的短板。GH2909合金大規格棒材的主要問題是:(1)組織粗大、不均勻,進而導致超聲波探傷雜波高,甚至底波衰減嚴重;(2)性能檢測數據波動大。隨著鍛造設備條件的改善:4500噸快鍛壓機和1800噸精鍛機的投產,并為改善和提高GH2909合金大規格鍛材質量,開展了鍛造工藝對GH2909合金大規格棒材組織與性能的影響研究。

                                            GH2909合金冶煉工藝路線為真空感應+真空電弧重熔,將Φ440mm電極真空電弧重熔成Φ508mm鋼錠,鋼錠經均勻化熱處理后,鍛造生產大規格高溫合金鍛材。

                                            開坯鍛造采用逐級降溫大變形鍛造工藝,每火次變形量均在30%以上;末火鍛造加熱溫度:1000℃;大部分變形溫度:≤955℃,終鍛溫度:≥870℃;并分別采用三種鍛造方法:(1)2000噸快鍛壓機整支鋼錠直接拔長+中切分段+分別一火鍛造成材;(2)整支鋼錠4500噸快鍛壓機兩鐓兩拔+中切分段+分別一火1800噸精鍛機成材;(3)4500噸快鍛壓機整支拔長+兩端打鉗口+中切分段+采用漏盤分別兩鐓兩拔+1800噸一火精鍛機成材;然后,在棒材上分別取中心、1/2R和邊緣組織和橫向性能試樣,采用光學顯微鏡觀察顯微組織和檢測力學性能,成品車光后超聲波探傷檢測。試驗結果表明:

                                            (1)2000噸快鍛壓機設備噸位局限明顯。

                                            (2)方法2鍛后棒材橫截面上中心、1/2R存在少量混晶組織,邊緣晶粒達到8級,組織均勻細小。

                                            (3)方法3鍛后棒材橫截面上中心、1/2R、邊緣組織均勻,各部位晶粒較為一致,晶粒度在6級左右。方法3比方法1室溫拉伸屈服強度和抗拉強度均增加70MPa以上,室溫拉伸塑性也增加明顯,達3%以上;高溫拉伸屈服強度和抗拉強度均增加20MPa以上,高溫拉伸塑性有所降低;持久壽命降低,持久塑性相當。方法3與方法2各項性能檢測結果相當。

                                            因此,方法3,即采用4500噸壓機整支拔長+兩端打鉗口+中切分段+采用漏盤分別兩鐓兩拔+1800噸一火精鍛機成材,可使GH2909合金大規格棒材組織均勻細小,獲得滿足標準指標要求的良好的綜合性能。

                                            2020-03-16在整個膨脹合金的生產過程中,膨脹合金在生產過程中應用到的熱處理工藝具體有哪些工藝類型,各個類型的處理的特性有哪些?下面我們丹陽龍騰為您整理相關說明內容,一起了解膨脹合金的熱處理工藝。
                                            膨脹合金熱處理工藝之一:消除應力退火,為消除零件在機械加工后的殘存應力度進行消除應力退火:470~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
                                            膨脹合金熱處理工藝之二:中間退火,為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現象,以利于繼續加工。工件需在干氫、分解氨或真空中,加熱到750~900℃,保溫14min~1h,然后爐冷,空冷或水淬。
                                            膨脹合金熱處理工藝之三:凈化去氣處理,零件成形后,預氧化處理前,需進行濕氫處理,處理前應進行除油。工件需在飽和濕氫中,加熱到950~1050℃,保溫10~30MIN,然后爐冷。
                                            膨脹合金熱處理工藝之四:預氧化處理,合金在濕氫處理后,熔封前一般要進行預氧化處理,使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜與基體結合牢固,且能很好地與熔融的玻璃浸潤。零件在濕氫處理后,在大約800℃的空氣氧化。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范圍為宜。
                                            關于膨脹合金的熱處理工藝的相關說明就是這些,如果還有疑問,歡迎您來電咨詢,我們為您持續更新更多相關說明,記得關注我們網站了解。
                                             

                                            2017-11-18GH3044是固溶強化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強性,并具有優良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能,適宜制造在900℃以下長期工作的航空發動機主燃燒室和加力燃燒室零部件及隔熱屏、導向葉片,供應的品種有板、帶、絲、管、棒材和環形件等。

                                            2019-11-16  GH5605合金鋼特性及應用領域概述:GH5605的碳、硅含量極低,降低了焊接熱影響區碳和其它雜質相的析出,因此其焊縫也具有足夠的抗腐蝕性。GH5605在還原性介質中具有很好的抗腐蝕性,如各種溫度和濃度的鹽酸溶液。在中等濃度的溶液(或者含有一定量的氯離子)中也具有很好的抗腐蝕性。同時也能用于醋酸和磷酸環境。合金材料只有在適宜的金相狀態和純凈的晶體結構時才能具有好的耐腐蝕性。在化學、石化、能源制造和污染控制領域中有著廣泛的應用,尤其是在、鹽酸、磷酸、醋酸等工業中。
                                            GH5605 化學成份:執行標準:(GB/T14992-2005)
                                            合金 
                                            牌號 %
                                            Ni
                                            Cr 鐵 
                                            Fe 鉬 
                                            Mo 鈮 
                                            Nb 鈷 
                                            Co 碳 
                                            C 錳 
                                            Mn
                                            P 硫 
                                            S 銅 
                                            Cu 鋁 
                                            Al 鈦 
                                            Ti
                                            GH5605 最小 余量 0.4 1.6 26.0
                                            最大 1.0 2.0 30.0 1.0 0.01 1.0 0.02 0.01 0.5
                                            GH5605合金鋼《產品物理特性表》
                                            密度 
                                            g/cm3 熔點 
                                            熱導率 
                                            λ/(W/m℃) 比熱容 
                                            J/kg℃ 彈性模量 
                                            GPa 剪切模量 
                                            GPa 電阻率 
                                            μΩm 泊松比 線膨脹系數 
                                            a/10-6℃-1
                                            9.2 1330
                                            1380 11.1(100℃) 377 217 1.37 10.3(20~100℃)
                                              GH5605力學性能:(在20℃檢測機械性能的最小值)
                                            熱處理方式 抗拉強度σb/MPa 屈服強度σp0.2/MPa 延伸率σ5 /% 布氏硬度 HBS
                                            固溶處理 745 325 40 ≥250
                                             GH5605 金相組織結構:合金為面心立方晶格結構。通過控制鐵和鉻含量在最小值,降低了加工脆性,阻止了在700-870℃間Ni4Mo相的析出。
                                             GH5605工藝性能與要求:
                                            1、應盡量快速加熱至要求的溫度。熱加工溫度范圍1160℃~900℃。
                                            2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
                                            3、合金表面氧化物、氧化色和焊縫周圍的焊渣的附著性比不銹鋼強,推薦使用細晶砂帶或細晶砂輪進行打磨。
                                            4、合金應在退火之后進行機加工,由于材料的加工硬化率較高,因此宜采用比加工低合金標準奧氏體不銹鋼低的切削速度和重進刀進行加工,才能切入冷作硬化的表層下面

                                            2018-04-20   變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
                                            變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。

                                                1、時效強化型合金 
                                              使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
                                              2、固溶強化型合金 
                                              使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。

                                            2018-12-03
                                             
                                             Inconel718
                                            Inconel718也稱GH4169,N07718,W.Nr.2.4668,NiCr19Fe19Nb5Mo3,NA 51,  NC19FeNb。
                                            Inconel718
                                            產品簡介:在-253~700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性,能夠制造各種形狀復雜的零部件,在宇航、核能、石油工業中,在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用?!?br />  

                                             

                                            2018-02-10鎳鉻與鐵、鋁、硅、碳、硫等元素可以制成合金鎳鉻絲具有較高的電阻率和耐熱性。是電爐、電烙鐵、電熨斗等的電熱元件鎳鉻絲合金通常用于滑動變阻器的線圈起到保護電路和通過改變接入電路部分的電阻來改變電路中的電流,從而改變與之串聯的導體(用電器)兩端的電壓的作用。

                                            鎳鉻絲網又名鎳鉻合金網、鎳鉻合金絲網,鎳鉻合金網,鎳鉻合金過濾網。具有優越的延伸率、抗壓強度、表面光潔度、抗氧化性、抗硫性、抗滲透性等功能。反復彎曲次數多,電阻及溫度系數穩定,允許表面負荷高,比重輕且價格經濟合理。廣泛用于于航空航天船舶制造軍工化工機械電力海水淡化醫療器械等領域在國民經濟發展中有重要地位和作用。 

                                            2019-02-19耐蝕合金Incoloy 825概述: 

                                            Incoloy 825是鈦穩定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金,并添加了銅和鉬。Incoloy 825是一種通用的工程合金,在氧化和還原環境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。高鎳成份使合金具有有效的抗應力腐蝕開裂性。在各種介質中的耐腐蝕性都很好,如硫酸、磷酸、硝酸和有機酸,堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。Incoloy 825較高的綜合性能表現在腐蝕介質多樣的核燃燒溶解器中,如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個設備中處理。
                                            耐蝕合金Incoloy825合金應用領域:
                                            Incoloy 825廣泛應用于各種使用溫度不超過550℃的工業領域。
                                            典型應用為:
                                            ●硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。
                                            ●海水冷卻熱交換器、海洋產品管道系統、酸性氣體環境管道。
                                            ●磷酸生產中的熱交換器、蒸發器、洗滌、浸漬管等。
                                            ●石油精煉中的空氣熱交換器
                                            ●食品工程
                                            ●化工流程
                                            ●壓氧氣應用的阻燃合金
                                            耐蝕合金Incoloy825焊接:
                                            Incoloy 825適合采用任何傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接,如鎢電極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊,其中脈沖電弧焊是首選方案。在采用手工電弧焊時,推薦使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護氣體。
                                            Incoloy 825的焊接必須在退火態進行,并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號。在焊縫根部焊接時,為得到******的根部焊縫質量,操作必須非常小心(氬氣99.99),這樣在根部焊接完后焊縫就不產生氧化物。焊接熱影響區產生的顏色要在焊縫區域未冷卻時用不銹鋼刷刷去。
                                             

                                            2021-05-12異種金屬焊接這些經典常識
                                              異種金屬焊接所存在的一些固有問題阻礙了它的發展,如異種金屬熔合區的構成和性能,異種金屬焊接結構的破壞多半發生在熔合區,由于靠近熔合區各段上焊縫結晶特點不同,又易形成性能不好的、成分變化的過渡層。
                                              另外,由于處在高溫的時間長,這一區域的擴散層會擴大,會進一步使金屬的不均勻性增加。而且異種金屬焊接時或焊后經熱處理或經高溫運行后,經常發現低合金一側的碳通過焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現象,分別在熔合線兩側形成脫碳層和增碳層,在低合金一側母材形成脫碳層,在高合金焊縫一側形成增碳層。
                                              防礙和阻止異種金屬結構的使用和發展主要表現在以下幾個方面:
                                              1.在室溫下,異種金屬焊接接頭區的機械性能(如拉伸、沖擊、彎曲等)一般優于被焊母材的性能,但高溫下或高溫長期運行后,接頭區的性能劣于母材。
                                              2.在奧氏體焊縫與珠光體母材之間存在一個馬氏體過渡區,該區韌性較低,是一個高硬度脆性層,也是導致構件失效破壞的薄弱區,它會降低焊接結構的使用可靠性。
                                              3.焊后熱處理或高溫運行過程中碳遷移會導致在熔合線兩側分別形成增碳層和脫碳層。一般認為脫碳層由于碳的減少而導致該區域組織、性能發生較大變化(一般是劣化),從而使得該區域容易在服役過程中發生早期失效。很多服役中的高溫管線或者試驗中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。
                                              4.失效與時間,溫度和交變應力等條件有關。
                                              5.焊后熱處理不能消除接頭區的殘余應力分布。
                                              6.化學成分的不均勻性。
                                              異種金屬焊接的時候,由于焊縫兩側的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別,焊接過程中,母材和焊材都會熔化并相互混合,混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變,而且焊接接頭不同的位置,混合均勻程度也有很大差異,這就造成了焊接接頭化學成分的不均勻性。
                                              7.金相組織的不均勻性。
                                              由于焊接接頭化學成分的不連續,經歷了焊接熱循環后,焊接接頭各個區域出現不同的組織,往往在某些區域出現極其復雜的組織結構。
                                              8.性能的不連續性。
                                              焊接接頭的化學成分和金相組織的差異,帶來了焊接接頭力學性能的不同。沿焊接接頭的各個區域強度、硬度、塑性、韌性、沖擊性能、高溫蠕變、持久性能都有很大差別。這種顯著的不均勻性使得焊接接頭不同區域在相同的條件下,表現出來的行為有很大的差異,出現弱化區域和強化區域,尤其是在高溫的條件下,異種金屬焊接接頭在服役過程中經常出現早期失效。
                                              二
                                              不同焊接方法焊接異種金屬時的特點
                                              大多數焊接方法都可用于異種金屬的焊接,但在選擇焊接方法及制定工藝措施時,仍應考慮異種金屬焊接時的特點。根據母材和焊接接頭不同的要求,熔焊、壓焊及其他焊接方法在異種金屬焊接中都有所應用,但也都各有其優缺點。
                                              1.熔焊
                                              異種金屬焊接中應用較多的是熔焊方法,常用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。為了減少稀釋,降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量,通??蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊、等離子弧焊等方法。
                                              為了減小熔深,可以采取間接電弧、擺動焊絲、帶狀電極、附加不通電焊絲等工藝措施。但無論如何,只要是熔焊,總有部分母材熔入焊縫而引起稀釋,另外,還會形成諸如金屬間化合物、共晶體等。為了減輕這類不利影響,必須控制和縮短金屬在液態或高溫固態下的停留時間。
                                              然而,盡管熔焊方法和工藝措施不斷改進和完善,卻仍然難以解決所有異種金屬焊接時的問題,因為金屬種類繁多,性能要求又多種多樣,接頭形式又各不相同,許多情況下還需要采用壓焊或其他的焊接方法來解決特定的異種金屬接頭的焊接問題。
                                              2.壓焊
                                              大多數壓焊方法都只將被焊金屬加熱至塑性狀態或甚至不加熱,而以施加一定的壓力為基本特征。與熔焊相比,在焊接異種金屬接頭時壓焊具有一定的優越性,只要接頭形式允許,焊接質量又能滿足要求,采用壓焊往往是比較合理的選擇。
                                              壓焊時,異種金屬交界表面可以熔化,也可以不熔化,但由于有壓力的作用,即使表面有熔化金屬存在,也會被擠壓而排出(如閃光焊和摩擦焊),只有少數情況下壓焊后還保留了曾經熔化的金屬(如點焊)。
                                              壓焊由于不加熱或加熱溫度低,可以減輕或避免熱循環對母材金屬性能的不利影響,防止產生脆性的金屬間化合物。某些形式的壓焊甚至能將已產生的金屬間化合物從接頭中擠壓出去。此外,壓焊時也不存在因稀釋而引起的焊縫金屬性能變化問題。
                                              不過,大多數壓焊方法對接頭形式是有一定要求的,例如點焊、縫焊、超聲波焊必須用搭接接頭;摩擦焊時至少有一個工件必須具有旋轉體的截面;爆炸焊只適用于較大面積的連接等。壓焊設備目前也還不普及。這些無疑地都限制了壓焊的應用范圍。
                                              3.其他方法
                                              除熔焊和壓焊外,還有一些可以用于異種金屬焊接的方法。例如釬焊就是釬料與母材之間的異種金屬焊接方法,不過這里所討論的則是較特殊的釬焊方法。
                                              有一種方法稱作熔焊——釬焊,即對異種金屬接頭中低熔點母材一側為熔焊,對高熔點母材—側為釬焊。而且通常是以低熔點母材相同的金屬為釬料。因此,釬料與低熔點母材之間就是同種金屬的熔焊過程,不存在特殊困難。
                                              釬料與高熔點母材之間則是釬焊過程,母材不發生熔化、結晶,可以避免許多焊接性方面的問題,但要求釬料對母材能良好潤濕。
                                              另一種方法稱作共晶釬焊或共晶擴散釬焊。這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度,使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點的共晶體,該低熔點共晶體在此溫度下呈液態,實質上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。
                                              當然,這要求兩種金屬之間能夠形成低熔點的共晶體。異種金屬擴散焊時加入中間層材料,在很低壓力下加熱使中間層材料熔化,或與被焊金屬接觸形成低熔點共晶體,此時形成的薄層液體,經一定時間的保溫過程,使中間層材料全部擴散到母材中并均勻化,就能形成沒有中間材料的異種金屬接頭。
                                              這類方法在焊接過程中都會出現少量液態金屬。因而又被稱作液相過渡焊,他們的共同特點就是接頭中不存在鑄造組織。
                                              三
                                              焊接異種金屬的注意事項
                                              1.考慮焊件的物理、力學性能和化學成分
                                              (1)根據等強度的觀點,選擇滿足母材力學性能的焊條,或結合母材的可焊性,改用非等強度而焊接性好的焊條,但考慮焊縫的結構形式,以滿足等強度、等剛度要求。
                                              (2)使其合金成分符合或接近母材。
                                              (3)母材含C、S、P有害雜質較高時,應選擇抗裂性能和抗氣孔性能較好的焊條。建議選用氧化鈦鈣型焊條。如果尚不能解決,可選用低氫鈉型焊條。
                                              2.考慮焊件的工作條件和使用性能
                                              (1)在承受動載荷和沖擊載荷的情況下,除保證強度外,對沖擊韌性、延伸率均有較高要求,應一次選用低氫型、鈦鈣型和氧化鐵型焊條。
                                              (2)接觸腐蝕介質的,必須根據介質的種類、濃度、工作溫度以及區分是一般服飾還是晶間腐蝕等,選用合適的不銹鋼焊條。
                                              (3)在磨損條件下工作時,應區分是一般還是受沖擊磨損,是常溫還是高溫下磨損。
                                              (4)非常溫條件下工作時,應選用相應的保證低溫或高溫力學性能的焊條。
                                              3.考慮焊件的集合形狀復雜程度,剛度大小,焊接破口的制備情況和焊接位置。
                                              (1)形狀復雜或大厚度的焊件,焊縫金屬在冷卻時收縮應力大,容易產生裂紋,必須選用抗裂性能強的焊條,如低氫型焊條,高韌性焊條或氧化鐵型焊條。
                                              (2)受條件限制不能翻轉的焊件,需選用能全位置焊接的焊條。
                                              (3)焊接部位難以清理的焊件,選用氧化性強的,對氧化皮和油污不敏感的酸性焊條,以免產生氣孔等缺陷。
                                              4.考慮施焊工地設備
                                              在沒有直流焊機的地方,不宜選用限用直流電源的焊條,而應選用交直流電源的焊條。某些鋼材(如珠光體耐熱鋼)需焊后消除熱應力,但受設備條件限制(或本身結構限制)不能進行熱處理時。應改用非母材金屬材料焊條(如奧氏體不銹鋼),可不必焊后熱處理。
                                              5.考慮改善焊接工藝和保護工人的身體健康
                                              在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足要求的地方,應盡量采用酸性焊條。
                                              6.考慮勞動生產率和經濟合理性
                                              在使用性能相同的情況下,應盡量選用價格較低的酸性焊條,而不用堿性焊條,在酸性焊條中又以鈦型、鈦鈣型為貴,根據我國礦藏資源情況,應大力推廣鈦鐵型藥皮的焊條。

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