镍基表面张力多少mNm易焊接

㈠ 混合气体焊接用途

1、混合气体保护焊：由两种或两种以上气体，按一定比例组成的混合气体作为保护气体的气体保护焊。2、一、混合气体在熔化极气体保护焊中的应用熔化极气体保护焊熔敷速度快、生产效率高、易实现自动化,因而在焊接生产中得到日益广泛的应用。早期进行熔化极气体保护焊通常采用单一气体(如Ar、CO2等)作保护,目前单一气体保护焊仍占相当比例。随着实践的不断深入,人们发现由不同气体组成的混合气体适应不同的金属材料和焊接工艺的需要,并能获得最佳的保护效果、优良的电弧特性及十分稳定的熔滴过渡特性,比用单一气体更易得到好的焊接结果。现在,采用混合气体的趋向愈来愈强,混合气体的种类也越来越多。研究混合气体的应用现状,探索其在GMAW中的影响规律有着较大的现实意义。3、混合气体种类及特性目前可供焊接使用的混合气体主要有二元混合气、三元混合气和四元混合气,不同混合气体有其独特作用。混合气体主要以Ar为基本组元,分别加入惰性气体、还原性气体及氧化性气体中的一种或几种。混合气体组分不同,特性就有很大同,加入惰性气体或氧化性组分的混合气体电弧稳定性和金属过渡特性都较好,应用也较广泛。在以Ar为基本组元加入氧化性较强的O2或CO2的混合气体中,一个突出特点是电弧燃烧更表1常用混合气体一览表元数混合气体特点用途二元Ar+He电弧稳定,金属过渡特性好,适用TIG焊、MIG焊的喷射过渡。可于各种非铁金属焊接,主要用于铝及其合金,钛及其合金。Ar+N2N2价格便宜,奥氏化，提高接头抗点蚀和抗应力腐蚀能力,但焊接飞溅较大。主要用于铜及其合金。主要用于不锈钢,镍基合金。主要用于碳钢、低合金钢、不锈钢。主要用于碳钢低合金钢。主要用于碳钢,采用特殊成分的焊丝时也可用于低合金钢焊，Ar+H适用于TIG焊。氢导热系数大,对电弧有较强的冷却作用,电弧稳定性好,对焊件热输入比纯Ar高,熔深较大。Ar+O2改善熔滴细化率,电弧稳定性和金属过渡好,熔深较大,呈蘑菇形。Ar+CO2电弧稳定性和金属过渡特性好,适用于短路过及喷射过渡,熔深较大,呈扁平形。CO2+O2具有较强的氧化性,电弧稳定性较差但仍具有较好的金属过渡特性。Ar+O2+CO2具有短路、粗滴、脉冲、喷射和高密度等过渡形式,各种形式都具有多方面适应性。用于各种厚度的碳钢、低合金钢、不锈钢。Ar+CO2+H2少量氢可改善不锈钢脉冲MIG焊时焊缝的润湿性，和电弧稳定性。用于不锈钢脉冲MIG焊。主要用于碳钢、低合金钢、高强钢、不锈钢。Ar+He+CO2增加焊缝热输入,电弧稳定性和金属过渡特性好。四元：Ar+He+CO2+O2适用于高密度金属过渡,具有良好的力学性能和操作性。要用于低合金高强度钢。稳定。原因是加入了O2或CO2后,加剧了电弧区域的氧化反应,有助于低逸出功的氧化膜形成,克服了单独用Ar气焊接时产生的电弧飘移现象,此外,电弧气氛中的氧化反应放出大量热量,使母材熔深增加,焊丝熔化系数提高,有利于提高生产率。大量实践还证明,在富Ar气体中加入氧化性气体,能减少液态金属的表面张力,有利于金属熔滴的细化,降低射流过渡的临界电流。这说明氧化性混合气体能使熔滴过渡特性变好。加入He的混合气体,主要是用He导热性好、电弧电压高的物理特性,提高了混合气体电弧弧柱温度,故常用于焊接中厚板或导热性好的金属,如铝及其合金。2混4、合气体的配比及其应用1）、二元混合气体(1)Ar+He用不同Ar、He组合能控制阴极斑点的位置,提高电弧电压和热量,保持Ar的有利特性。但He的体积分数小于10%时会影响电弧和焊缝的力学性能,与Ar混合的He的体积分数至少应在20%以上才能产生和维持稳定喷射电弧的效果。He的加入量视板厚而定,板越厚加入量越大。Ar+25%He这种配比很少,仅用于铝焊接时需要增加熔深和对焊缝成型要求很高的场合。Ar+75%He广泛用于厚度25mm以上铝的平位置自动焊,还可增加6~12mm厚铜焊件的热输入,并减少焊缝的气孔。Ar+90%He用于焊接厚度12mm以上的铜和76mm以上的铝,可提高热输入,改善焊缝成型。这种组合也用于高Ni填充金属的短路过渡焊接。铝及其合金的焊接一般优先选用TIG焊。文献在焊接1460型铝锂合金时,为获得无气孔、无氧化膜夹杂的优质焊接接头,采用特种喷嘴,并向其熔池补吹含35%~45%He的Ar、He混合气,以保护焊缝和近缝区,该混合气体基本上避免了焊缝成型时的氧化膜夹杂物及热裂纹。二元混合气体2）、Ar+N2N：是促进奥氏体化的元素,在Ar中加1%N2可使347不锈钢焊缝得到全奥氏体组织,加1.5%~3%N2的混合气也开始采用。与Ar+He比较,N2价格便宜,但焊接时飞溅较大,焊缝表面粗糙,外观质量较差。文献在厚壁紫铜板的MIG焊中,在Ar中分别加入5%、10%、15%的N2进行射流过渡焊接。随着N2比例的增加,焊道的溢流情况得到改善,堆焊焊道的熔深有明显增加,而且适当地降低紫铜试板的预热温度,仍可得到熔合良好的焊缝。而在短路过渡时,却难以产生良好的熔合,母材几乎完全不熔化。3）、Ar+O2Ar：中添加少量O2可提高电弧的稳定性,降低熔滴与焊丝分离的表面张力,从而提高填充金属过渡的熔滴细化率,改善焊缝润湿性、流动性和焊缝成型,适当减轻咬边倾向,使焊道平坦。Ar+1%O2主要用于不锈钢的喷射过渡焊,1%O2一般足以使电弧稳定,改善熔滴细化率、与母材熔合及焊缝成型。有时,添加少量O2也用于焊接非铁金属。Ar+2%O2用于碳钢、低合金钢、不锈钢的喷射电弧焊,它比加1%O2更能增加焊缝润湿性,且力学性能和抗腐蚀性基本不变。文献研究了脉冲MAG焊在其它条件相同的情况下,采用含氧量分别为1%、2%、3%的Ar+O2作保护气体,得到的电弧静特性曲线以Ar+2%O2时位置最低。Ar+5%O2熔池流动性更好,是焊接一般碳素钢最通用的Ar-O2混合气,焊接速可更高。Ar+(8%~12%)O2主要应用于单道焊,但某些多道焊应用也有报导。这种混合气体因其熔池流动性较大,喷射过渡临界电流较低,因而在有些焊接应用中更能显示其优越性。Ar+(12%~25%)O2混合气体含氧量很高,添加约20%以上O2时,喷射过渡变得不稳定,并偶有短路和粗粒过渡发生,因而使用有限,但焊出的焊缝气孔很少。4）、Ar+CO2：与加O2相反,当用CO2时,熔深改善,气孔较少。适当增加CO2可改变焊缝组织、夹杂物分布状态和焊缝合金元素含量,大幅度降低焊缝金属的氢脆敏感性。Ar+(3%~10%)CO2用于各种厚度碳钢的喷射电弧及短路过渡焊。Ar+5%CO2普遍用于低合金钢厚板全位置脉冲GMAW焊,该混合气体使弧柱变挺,较强的电弧力更适应钢材表面氧化皮,且能更好地控制熔池。文献对锅炉压力容器焊接中采用Ar+10%CO2气体保护的MAG焊进行了焊接工艺评定。结果表明,采用MAG焊改善了热影响区的韧性,提高了焊缝的外观质量,焊缝表面过渡光滑,焊缝成型好。Ar+(11%~20%)CO2已用于多种窄间隙焊、薄板全位置焊和高速GMAW焊,大多用于碳钢和低合金钢焊接,对薄板可达到最大的生产效率。含20%CO2时习惯称为富氩CO2保护气,它克服了纯CO2焊中弧柱及电弧斑点强烈收缩的缺点,同时减少了飞溅。文献正是利用富氩CO2焊实现了纯CO2焊在液压挖掘机制造上所达不到的工艺。Ar+(21%~25%)CO2是最常用于低碳钢短路过渡焊的气体,现已成为大多数实芯焊丝和常用药芯焊丝焊接的标准混合气体。该混合气体在厚板大电流情况下也很好用,且电弧稳定,熔池易于控制,焊缝美观,生产效率高。Ar+50%CO2用于高热输入深熔焊,薄板焊时较易焊穿,这使该气体的适应性受到限制。当大电流焊接时,金属过渡比上述混合气体更像纯CO2焊,但由于加Ar而使飞溅略为减少。Ar+75%CO2用于厚壁管的焊接,与侧壁的熔合和深熔良好,加Ar组分提高了电弧的稳定性并减少了飞溅。5、三元混合气体1）、Ar+O2+CO2：这三种气体的混合气体因可用于短路过渡、粗滴过渡、脉冲、喷射和高密度过渡的工作特性而被定为“万能气”。Ar+(5%~10%)CO2+(1%~3%)O2混合气体主要优点在于焊接各种厚度的碳钢、低合金钢、不锈钢,不论哪种过渡形式都有很广的适应性。Ar+(10%~20%)CO2+5%O2混合气体可产生热短路过渡且熔池流动性好。当采用三重脱氧焊丝时,可使熔池呈惰性,且喷射电弧过渡良好。2)、Ar+CO2+H2：不锈钢脉冲MIG焊时加少量H2(1%~2%),焊缝润湿性改善且电弧稳定。CO2量要少(1%~3%),使渗碳最少,并保持良好的电弧稳定性。此气体使焊缝金属含氢量过高,焊缝力学性能不好且会出现裂缝,因此不适用于低合金钢。3）、Ar+He+CO2：Ar中加He及CO2可增加焊接热输入并改善电弧稳定性,焊道润湿性和成型更好。Ar+(10%~30%)He+(5%~15%)CO2主要用于碳钢和低合金钢脉冲喷射电弧焊。CO2含量较低时能改善电弧稳定性,低电流脉冲喷射电弧焊也可以用。(60%~70%)He+(20%~35%)Ar+(4%~5%)CO2用于高强钢,尤其适用全位置短路过渡焊,CO2含量要低,以保持良好的焊缝金属韧性。He可提供熔池流动性所需的热量,He含量不需要太高,因为熔池变得稀些容易控制。90%He+7.5%Ar+2.5%CO2用于不锈钢全位置短路电弧焊,CO2含量要低,使渗碳最少,以保证良好的耐腐蚀性,尤其是多道焊。添加CO2+Ar可使电弧稳定性和熔透性好。6、、四元混合气体四元混合气体目前四元混合气体主要是Ar+He+CO2+O2,最具有代表性的高熔敷率焊接工艺是TIME()工艺,是一种高性能MAG焊接方法。它采用大干伸长7、常用的混合气体有以下几种：1）、Ar+He：氩气的优点是电弧燃烧非常稳定、飞溅极小。氦气的优点是电弧温度高、母材金属热输入大、焊接速度快。以氩气为基体，加入一定数量的氦气即可获得两者所具有的优点。焊接大厚度铝及铝合金时，采用Ar+He混合气体可改善焊缝熔深、减少气孔和提高生产率。板厚10~20mm时入体积分数为50％的He；板厚大20mm后，则加入体积分数为75％~90％的He。He占的比例一般为50％~75%(体积分数)。2）、Ar+H2：在氩气中加入H2可以提高电弧温度，增加母材金属的热输入。如用TIG电弧或等离子弧焊接不锈钢时，为了提高焊接速度常在氩气中加入体积分数为4％～8%H2。利用Ar+H2混合气体的还原性，可用来焊接镍及其合金，以抑制和消除镍焊缝中的CO气孔。但加入的H2含量（体积分数)必须低于6％，否则会导致产生氢气孔。3）、Ar+N2：在Ar中加入N2后，电弧的温度比纯氩高，主要用于焊接铜及铜合金，这种混合气体与Ar+He混合气体相比较，优点是N2来源多，价格便宜。缺点是焊接时有飞溅，并且焊缝表面较粗糙，焊接过程中还伴有一定的烟雾。4）、Ar+O2混合气体有两种类型：一种含O2量(体积分数)较低，为1％~5％，用于焊接不锈钢；另一种含O2量(体积分数)较高，可达20％以上，用于焊接低碳钢及低合金结构钢。在纯氩中加入体积分数为1％的O2用来焊接不锈钢时，可以克服纯氩焊接不锈钢时电弧阴极斑点不稳定的现象(阴极飘移)。6）Ar+CO2：广泛应用于焊接碳钢及低合金结构钢，可以提高焊缝金属的冲击韧度和减小飞溅。7、Ar+CO2+O2：三者混合可用来焊接低碳钢、低合金结构钢，对焊缝成形、接头质量、熔滴过渡和电弧稳定性都有良好效果。8、这样你能看明白了吗。

㈡ 纯二氧化碳焊在一般工艺范围内即可达到射流过渡是对还是错

纯二氧化碳焊在一般工艺范围内即可达到射流过渡，这种说法是错误的。

因为二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，而不是射流过渡。

通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。

由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。

(2)镍基表面张力多少mNm易焊接扩展阅读

二氧化碳气体保护焊焊接烟尘是由金属及非金属物质在过热条件下产生的蒸气经氧化和冷凝而形成的。

因此电焊烟尘的化学成分，取决于焊接材料（焊丝、焊条、焊剂等）和被焊接材料成分及其蒸发的难易。不同成分的焊接材料和被焊接材料，在施焊时将产生不同成分的焊接烟尘。

焊接烟尘的特点有：

(1) 焊接烟尘粒子小，烟尘呈碎片状，粒径为1µm左右。

(2) 焊接烟尘的粘性大。

(3) 焊接烟尘的温度较高。在排风管道和滤芯内，空气温度为60～80℃。

(4) 焊接过程的发尘量较大。一般来说，1个焊工操作1d所产生的烟尘量约60～150g。几种焊接（切割）方法施焊时（切割时）每分钟的发尘量和熔化每千克焊接材料的发尘量。

㈢ 摇摆焊怎么焊接

摇摆焊

。

㈣ Ni基材料的焊接问题

由于镍及镍基合金具有独特的物理、化学和耐蚀性能，同时又具有良好的高温和低温力学性能，因此镍及镍基合金在化学、石油、航天、航海和原子能等许多领域得到了广泛的应用。着重阐述了镍及镍基合金的焊接特点及其在焊接中常见缺陷的产生原因和防止措施。

引 言

镍是重要的有色金属，纯镍有很高的强度和塑性，它对许多浸蚀性介质均有良好的耐蚀性，对所有的碱性溶液非常稳定，在硝酸中也不容易溶解。因此常用镍及镍基合金来制造石油化工设备。在核反应堆工程中高镍合金应用甚广，如换热器等设备为了避免应力腐蚀，目前国外广泛采用因康镍600或因康洛依800等材料代替1Crl8Ni9Ti不锈钢。因为镍对氧酸有较好的耐蚀性，故在制造浓缩铀的核燃料扩散厂中，也大量应用镍。此外，镍合金具有耐热性和热强性能，所以在航空工业中也应用广泛。

1 化学成分和机械性能

常用镍基合金的化学成分见表1。

2 镍及镍基合金的焊接特点和要求

2．1 焊前清理

镍及镍基合金获得成功焊接最重要的是清理，焊前要严格将焊接坡口及两侧15mm范围内清理干净，尤其要去除表面的氧化层。因为焊接过程中Ni能与P、S、Pb、AI或低熔点的物质形成脆化元素。由于氧化物(一般在540℃以上形成)的熔点高(2 040 ℃)而镍的熔点低为1 400 ℃，因而易造成未熔合。另外在镍及镍基合金焊接中的主要有害杂质锌(Zn )、硫(S)、碳(C)、铋(Bi)、铅(Pb)、镉(Cd)等能增加镍基合金的焊接裂纹倾向；氧、氢、一氧化碳等气体在熔化的镍中溶解度极大，而在固态下溶解度大大减小，溶解度的变化是在熔化焊中引起气孔的主要原因。见表1~表2。

2．2 焊接接头形式

由于镍及镍基合金熔焊与钢相比具有导热性差，粘性强，熔深较浅，焊缝较高，易形成道间和层间熔合不良，为保证熔透，应选用较大的坡口角度和较小的钝边。同时焊接时尽量采取摆动焊(摆动焊缝宽度不大于焊条直径的3倍)，摆动至2边稍停顿使之熔合良好。

2．3 工艺参数的控制

镍及镍基合金焊接时应选用较小的焊接线能量并严格控制层间温度。由于镍及镍基合金导热性差，如果焊接电流过大，电弧电压过高，焊接速度较慢及层间温度过高都易使焊接接头过热，产生粗大的晶粒，在粗大的柱状晶粒边界上，集中了一些低熔点共晶体，他们的强度低，脆性大，在焊接应力的作用下很容易形成裂纹。这些低熔点共晶体主要有Ni—s共晶、Ni—Pb共晶、Ni—NiO和Ni—P共晶等。由此可见，焊缝中氧、硫、铅、磷等杂质对热裂纹倾向有很大的影响。另外产生粗大晶粒也会使焊接接头的机械性能和耐蚀性能下降。因此在保证熔合良好的情况下尽量选用较小的焊接电流，较低的电弧电压和较快的焊接速度，氩弧焊时焊接电流必须衰减，衰减时间4~6秒为好。同时应严格控制层间温度在150℃ 以下(必要时100℃ 以下)，避免焊接接头过热产生热裂纹。

2．4 镍及镍基合金焊缝表面成形的控制

镍及镍基合金焊缝应尽量凸起，自然成形，尽量不使焊缝拉平或凹下。由于镍及镍基合金焊缝金属表面张力大，流动性差，粘性大不易成形和易产生氧化等因素，自然成形的焊缝一般为凸状，如果焊缝是平坦或下凹状就会由于应力的作用产生裂纹。因此在单面焊双面成形时手弧焊背面最好加垫板，氩弧焊时除加强对正面焊缝的气体保护外，氩弧焊背面必须加气体保护装置。

2．5 预热和焊后热处理

镍及镍基合金焊接一般情况下不需预热和热处理，只是在耐蚀堆焊时考虑适当的预热和热处理。

3 常见缺陷产生原因及防止措施

由于镍基具有单相组织，焊接时存在与奥氏体不锈钢相类似的问题，在焊接时比较容易出现焊缝气孔，焊接热裂纹，未熔合，变形量过大，咬边等缺陷。在实际生产中经常遇到且危害较大的是焊缝气孔和焊接热裂纹。

3．1 焊缝气孔

3．1．1 焊缝气孔的产生原因

(1)氧气、氢气、二氧化碳气体在熔化的液态镍基合金中溶解度极大，而在固态溶解度大大减小，镍基合金焊接过程中从高温变冷时，气体在熔敷金属的溶解度也随之下降，游离出来的气体在流动性较差的液态镍中不能在镍基合金焊缝凝固前完全逸出而形成气孔。

(2)焊接坡口及其两侧的油污、水分、灰尘及氧化层清理不干净。

(3)焊接电流及电弧电压较低，焊接速度过快焊接热能量低。

(4)焊枪气体保护喷嘴直径较小，保护气体流量过低，气体保护效果不良。

(5)焊条烘干不良，烘干温度计保温时间不够。

3．1．2 焊缝气孔的防止措施

(1)采用含有脱氧元素或形成氧化物(如铝和钛，它们与氧和氮有较强的亲和力并形成稳定的化合物)的焊条或焊丝可减少气孔。

(2)焊接坡口及其两侧用专用砂轮或不锈钢丝刷将氧化层清除干净，并用丙酮和无水乙醇去除其表面油污、水分、灰尘等有害物质。

(3)选用适宜的焊接电流、电弧电压和焊接速度即焊接线能量进行施焊，使有害气体在熔敷金

属凝固前充分逸出。

(4)选用直径较大的焊枪气体保护喷嘴使其对熔敷金属有足够的气体保护面积，并选用适当的气体保护流量，使其具有良好的气体保护效果，防止空气中的氢、氧、氮等有害气体侵入熔池金属

中。

(5)严格按规定的烘干温度和保温时间对所使用的焊条进行烘干，使用时将焊条放置在保温筒中。

3．2 焊接热裂纹

3．2．I 焊接热裂纹的产生原因

(1)焊缝热脆性是由于硫、铅、磷或低熔点共晶体混入，它们形成晶间薄膜引起高温下的严重脆化，焊缝金属的热裂纹一般是由于低熔点夹杂物从表面沿晶间渗透而引起的。

(2)焊接坡口及其两侧的污物清理不干净其油污中的硫常常引起镍基合金焊缝产生热裂纹。

(3)焊缝表面凸凹不平引起应力集中而产生裂纹。

(4)收弧时没有填满弧坑和电流衰减时间较短，收弧处熔敷金属量少出现弧坑其强度比较薄弱，在相变应力和拘束应力的作用下产生收弧处微裂纹。

(5)焊接电流过大，焊接速度较慢，焊接线能量较大，层间温度过高使焊接接头过热产生粗大晶粒，在粗大晶粒边界上集中了一些低熔点共晶体他们的强度低脆性大，在焊接应力的作用下很容易形成热裂纹。

3．2．2 焊接热裂纹的防止措施

(1)选用硫、磷含量较低的镍基合金焊材以防止熔敷金属中低熔点夹杂物的产生。

(2)焊接坡口及其两侧的污物及氧化层必须清理干净，防止硫、铅、磷或低熔点杂质混入熔敷金属中。

(3)焊缝表面应均匀平整。无局部凸凹不平存在，以防止由于局部应力集中而产生裂纹。镍基合金焊缝成形以均匀凸起的自然成形为好。

(4)收弧时必须采取多次填弧坑的方法将弧坑均匀填满。氩弧焊收弧时电流衰减时间要长，并电流衰减至最小程度，使收弧处无任何凹陷存在。

(5)选用的焊接电流、电弧电压和焊接速度必须适当，即在保证熔合良好的情况下尽量选用较小的焊接线能量和较低的层间温度，以防止焊缝及热影响区过热而产生热裂纹。

4 结束语

通过对镍及镍基合金的焊接特点和镍及镍基合金焊接中常见缺陷的分析，我们在焊接镍及镍基合金时应注意以下几个方面：镍及镍基合金获得成功焊接的前提条件是做好焊前清理。镍及镍基合金焊接在保证熔合良好的前提下应选用较小的焊接线能量，同时要严格控制层间温度。镍及镍基合金焊接应选用较大的坡口角度和较小的钝边。镍及镍基合金焊缝表面成形应尽量凸起，自然成形，尽量不使焊缝拉平或凹下。镍及镍基合金焊接一般情况下不需预热和热处理，只是在耐蚀堆焊时考虑适当的预热和热处理。