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ERNiCrMo-17镍基焊材【百科】

发布:sonhooalloy 浏览:55524次

ERNiCrMo-17镍基焊材百科

概述

ERNiCrMo-17是一种采用镍-铬-钼合金体系设计的固溶强化型镍基焊接材料,通常符合美国焊接学会AWS A5.14标准中的相应分类。其名义成分为镍(Ni)为基体,含有约18-21%的铬(Cr)、17-20%的钼(Mo),并添加少量铌(Nb)和铁(Fe)。该焊材通过精密的成分平衡,旨在为众多苛刻的腐蚀性环境和高温应用提供卓越的焊接性能,尤其以优异的耐局部腐蚀能力著称。

化学成分与冶金特性

该焊材的化学成分核心在于高含量的钼和铬。高钼含量显著增强了材料抵抗点蚀和缝隙腐蚀的能力,特别是在含卤化物离子(如氯离子)的环境中。高铬含量则提供了良好的抗氧化和抗均匀腐蚀性能。少量的铌元素有助于细化晶粒,并提高抗敏化能力,减少碳化物在晶界析出的倾向,从而维持焊接接头在腐蚀介质中的稳定性。

焊材的显微组织为典型的奥氏体结构,在从熔点到低温的整个冷却过程中无同素异构转变,因此具有良好的冶金稳定性。其固溶强化的特性保证了焊态下即具有足够的强度,且通常焊后无需进行热处理。

主要性能特点

  1. 卓越的耐腐蚀性:在氧化性和还原性酸介质中均表现良好,对硫酸、磷酸、有机酸以及含有氯化物的介质具有出色的耐腐蚀能力。其抗点蚀指数(PREN = %Cr + 3.3×%Mo)很高,使其在海水、化工流程等含氯环境中极具优势。

  2. 良好的高温性能:可在高达约1000°C的温度下持续工作,保持较好的抗氧化性和高温强度。

  3. 优异的焊接工艺性:熔敷金属流动性好,成形美观,对焊接热输入不敏感,能有效抵抗焊接热裂纹(如凝固裂纹)的产生。其电弧稳定,飞溅较小。

  4. 广泛的异种材料焊接适用性:常用于镍基合金(如哈氏合金C系列、Inconel 625等)、奥氏体不锈钢、双相钢的自身或相互焊接,也可用于这些材料与碳钢的异种金属焊接,但需根据具体母材和工况谨慎选择。

焊接工艺要点

该焊材可采用惰性气体保护焊(GTAW/TIG、GMAW/MIG)、埋弧焊(SAW)等多种焊接方法。焊接时应注意:

  • 保护气体:采用TIG或MIG焊接时,推荐使用高纯氩气(纯度≥99.99%)作为保护气和背面保护气,必要时可添加少量氦气以增加熔深。

  • 焊前清理:必须彻底清除母材和焊丝表面的油污、水分、氧化皮等杂质,以防止气孔和夹渣。

  • 热输入控制:虽然对热输入较宽容,但仍建议采用中等或较低的热输入进行焊接,以控制熔池过热,避免晶粒粗大和有害相析出。

  • 道间温度:通常建议控制在150°C以下,以保持最佳的耐腐蚀性。

  • 焊后处理:一般无需焊后热处理。但对焊缝表面进行适当的清理(如酸洗、钝化或机械打磨),以恢复其最佳耐腐蚀表面状态是十分重要的。

主要应用领域

ERNiCrMo-17焊材广泛应用于对耐腐蚀性能有极高要求的行业:

  • 化工与石油化工:制造和修复反应器、换热器、塔器、管道,特别是涉及硫酸、磷酸、含氯介质处理的设备。

  • 海洋工程与船舶:用于海水淡化装置、海水泵、阀门、推进器部件等。

  • 烟气脱硫(FGD)系统:洗涤塔、烟道、除雾器等关键部件的焊接。

  • 核工业:部分辅助系统设备的制造与维护。

  • 纸浆与造纸工业:漂白车间等腐蚀性环境中的设备。

  • 污染控制设备:废物处理及废水处理系统。

相关标准与规格

  • AWS A5.14:焊材型号通常为ERNiCrMo-17。

  • 其他对应标准:在不同国家的标准体系中可能有类似牌号,如可参考相关ISO、EN或GB标准中的对应成分焊材。

  • 交货形式:通常以直焊丝、盘状焊丝(MIG用)或焊带(埋弧焊用)的形式供应。

总而言之,ERNiCrMo-17是一种高性能的镍-铬-钼系焊接材料,凭借其均衡的化学成分和稳定的冶金特性,成为了解决严酷腐蚀环境下设备焊接、制造与修复难题的关键材料之一。在实际应用中,需根据具体的设计要求、服役条件和相关规范进行选用和工艺评定。



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