浙江至德鋼業有限公司氯堿廠二閃沉降槽的內襯為純鎳容器，圓筒基體材料為Q235 碳鋼，厚度12mm；圓筒襯里為純鎳N6，厚度為3mm；頂蓋材質為316L不銹鋼(gang)（相當我國牌號022Cr17Ni12Mo2）厚為6mm，其結構外形如5-52所示。設備圓筒內盛裝NaOH介質，使用溫度為95℃。
1. 焊接性
純鎳與不銹鋼或碳鋼焊接時對熱裂紋都特別敏感，主要是不銹鋼或碳鋼中硫、磷含量比鎳高10～15倍，使焊縫金屬中形成低熔點共晶體，如NiS熔點為645℃，Ni,P熔點為880℃，殘留在晶界區的這些液膜，在焊接應力作用下為焊接熱裂紋的形成創造了條件。此外對氣孔也特別破感,其產生氣孔的原因是鎳與氧生成 NiO,NiO在230℃以上容易被氫還原;在230~300℃開始被碳還原而引起氣孔。氧和碳來源于焊材和母材金屬表面的油脂和氧化物等。
2. 焊(han)接質量控制
鎳板(ban)和焊縫(feng)表面(mian)不允許有(you)鐵離子存在;嚴禁(jin)有(you)害(hai)雜質對焊絲、母材金屬和焊接熔池的污(wu)染(ran)。在整個焊接環境,包(bao)括制(zhi)作全過程(cheng)、工裝夾具、焊前清理及(ji)層間(jian)清理等(deng)均要(yao)采取相應(ying)的凈化和保護措施(shi)。
3. 純鎳N6與316L不(bu)銹鋼焊(han)接
焊(han)接(jie)坡(po)口形式如圖5-53所示(shi)。焊(han)絲選(xuan)用 ERNICr-3,直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)2.4mm。選(xuan)用直(zhi)(zhi)(zhi)流正接(jie)電(dian)源,焊(han)接(jie)電(dian)流為(wei)(wei)(wei)(wei)240A,電(dian)弧電(dian)壓為(wei)(wei)(wei)(wei)13V,焊(han)接(jie)速度為(wei)(wei)(wei)(wei)18cm/min;噴嘴直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)16mm,鎢極(ji)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)3.2mm,氬(ya)氣流量(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)35L/min。
施焊(han)時(shi)電弧指向鎳(nie)板和(he)焊(han)絲,使它們得到(dao)可靠保(bao)護(hu)。施焊(han)過程中,焊(han)絲熔化(hua)端頭要始終在(zai)氬氣保(bao)護(hu)氣氛下,防(fang)止氧化(hua)。由于氬氣保(bao)護(hu)有一定挺度,故(gu)熔池后方的焊(han)縫約有60mm長度內能得到(dao)有效保(bao)護(hu),焊(han)縫表面呈銀白(bai)色(se)和(he)金黃色(se)顏色(se),保(bao)護(hu)良好(hao)。
焊(han)接第一、第二道焊(han)縫(feng)(feng)應采用抗熱裂性強的 ERNiCr-3焊(han)絲(si),可(ke)克服(fu)焊(han)縫(feng)(feng)形成裂紋;第三道焊(han)縫(feng)(feng)可(ke)用N6 焊(han)絲(si)施焊(han)。
4. 焊接方法與焊絲的選擇
根據產(chan)品結構特點,選用鎢極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)。其(qi)目的(de)是使惰性氣體能有(you)效地保護焊(han)絲、母材(cai)和(he)熔池不易受氧化,要求氬(ya)(ya)氣純(chun)度(體積(ji)分數)大于99.99%。
焊(han)絲選擇極為(wei)重要,直接(jie)影(ying)響到焊(han)接(jie)接(jie)頭質量,表5-96為(wei)國(guo)內外有關焊(han)絲牌號。
其中 ERNiCr-3(美國(guo)牌(pai)(pai)號(hao))和(he)WeLTiG-1(日本(ben)牌(pai)(pai)號(hao))這(zhe)兩種焊絲中含有較多的合金元(yuan)素,如(ru)錳、鈦、鋁、鈮、硅(gui)等。
錳主要能脫硫;鈦、鋁和硅為脫氧元素;鈮和鈦具有脫碳的作用。與不銹鋼焊接時,只要不銹鋼稀釋率不很高,焊縫不易形成裂紋。無論 ERNiCr-3,還是WeLTiG-1焊絲都具有良好的抗裂性、抗氧化性,均優于國產N6板和N6 焊絲,其流動性也很好,可以作為純鎳和316L不銹鋼焊接之用。
5. 焊(han)后檢驗
焊(han)后經(jing)外觀(guan)檢查，焊(han)接(jie)接(jie)頭未發現裂紋(wen)，焊(han)縫(feng)內部質量經(jing)X射線檢測拍片達到JB4730-1994 Ⅰ級判片標準。
