鎳銅鋁熱焊接機與冷焊接機區別
摘要：鎳-銅鋁合金B165 UNS N04400是少有的幾種可以耐氟、氫氟酸、氟化氫或它們的衍生物的金屬。它在燒堿中也很耐蝕，在海水環境中有和銅基合金相似的耐空泡腐蝕性能，在硫酸、鹽酸等環境中，尤其是沒有空氣中的情況下，效果更好具有優異的耐腐蝕性和強的抗氧化性，在各種化學裝置中有廣泛的應，但鎳-銅合金的焊接性能較差，易出現熱裂紋、氣孔，未熔合等缺陷。本文對鎳-銅合金的材料性能、焊接工藝、缺陷及焊接過程中控制和管理做了詳細的總結。
關鍵詞：鎳-銅合金焊接；熱裂紋；氣孔；未熔合；工藝
1.前言
鎳-銅合金B165 UNS N04400是化學、石油化工、有色金屬冶煉、航天及核工業等領域中各種苛刻耐腐蝕環境中比較理想的金屬材料。該材質是神華寧煤硫回收裝置的焊接中我公司首次遇到。該材質的管子及管件全部由國外供貨，其管內介質為氧氣，焊接要求極其嚴格。
2理化性能分析
鎳-銅合金B165 UNS N04400是一種單相固溶體Ni-Cu合金，是在鎳元素的基礎上加入銅元素，它在很多介質環境下有良好的耐蝕性能，從輕微的氧化性介質環境到中性環境，到適宜的還原性環境，都有良好的耐蝕性能，雖然對氯離子應力腐蝕開裂具有很好的抵抗力，但是在有汞或潮濕暴露的氟化氫氣體的環境中會產生應力腐蝕開裂，此時要注意對材料進行消應力熱處理。其化學成分及機械性能見表1及表2
3焊接性能分析
和低碳鋼，不銹鋼相比，鎳-銅合金B165 UNS N04400的焊接有奧氏體不銹鋼焊接發生的類似問題，如焊接熱裂紋，焊縫氣孔等。在鎳及鎳基金屬當中，特別是鎳-銅合金B165 UNS N04400和純鎳一樣，在焊接過程中易出現未焊透現象。
3.1 焊接熱裂紋
鎳-銅合金B165 UNS N04400鎳和鐵的二元共晶物中有較多的低熔點金屬共晶物和非金屬共晶物。特別是硫、磷共晶熔點比鎳鐵低的多（Ni-S為645℃、Ni-P為880℃），在焊縫結晶時低熔點的共晶物的液態薄膜殘留在晶界區，同時鎳-銅合金B165 UNS N04400的線膨脹系數大，焊接時易出現較大的應力，焊縫結晶時低熔點共晶物的液態薄膜在收縮應力的作用下容易發生開裂形成熱裂紋。
3.2焊接氣孔
鎳-銅合金B165 UNS N04400的固液相溫度間距小，流動性偏低，在焊接快速冷卻凝固結晶過程中，氣體來不及逸出易在焊縫中產生氣孔。和低碳鋼，低合金鋼相比，氧化性氣體對焊縫的形成氣孔的幾率較大，但還原性較大時對氫氣孔也有一定的敏感性。特別是在橫焊和仰焊位置，氣體更不容易從焊縫中逸出，因此固定口的焊接中出現的幾率更大。鎳-銅合金B165 UNS N04400對清潔度的要求很高，如果在焊接過程中坡口和焊絲中的油污、鐵銹、油漆等沒有清理干凈，不僅會產生焊接熱裂紋，也會出現大量的氣孔。氣體純度不夠或流量不合適也是產生氣孔的主要原因。
3.3 未焊透
由于鎳-銅合金B165 UNS N04400 熔池的流動性差，在焊接過程熔滴不能及時過渡到所需要的位置。特備是在氬弧焊打底收弧時，根部出現一個很深的弧坑影響透視，此時一定要適當較小背面氬氣的流量，同時適當增加焊接點電流，以便熔滴順利過渡到所需要的位置，但電流不能過大，電流過大可能使焊縫出現熱裂紋。
4焊接工藝
4.1焊接方法的選用
鎳-銅合金的一般可采用手工鎢極氬弧焊、手工焊條電弧焊、熔化極惰性氣體保護焊等手法，也可采用埋弧自動焊的焊接方法。但為確保此次管道的焊接質量，我們采用全手工鎢極氬弧焊的焊接方法。由于鎳-銅合金B165 UNS N04400的焊接金屬流動性能較差，操作時要求焊工手法熟練，弧長盡可能短，將熔滴及時準確的送到所需要的位置上，焊接時要控制線能量，避免焊縫區過熱，不要通過加大線能量來增加焊縫的焊透。
4.2焊接材料的選擇
焊接材料的選用應根據焊接的化學成份、力學性能、使用條件和施焊條件綜合考慮。同種材料焊接易選用和母材合金系相同的焊接材料,若沒有耐腐蝕性能要求也可選用與母材合金系不同的焊接材料,但要保證焊接接頭具備設計要求的性能。與奧氏體不銹鋼（316L）的焊接應根據焊縫強度、耐腐蝕性、線膨脹系數、高溫性能、焊接裂紋和氣孔的敏感性來考慮。
同種鎳-銅合金B165 UNS N04400 的焊接，焊絲選用ERNiCu-7；鎳-銅合金B165 UNS N04400和TP316L的焊接，焊絲也選用ERNiCu-7 焊絲的化學成份及熔敷金屬的機械性能見表3和表4，需用選用氬氣作為焊槍及管內的保護氣體，為避免氣體對焊縫性能的不利影響，應確保氬氣不低于99.99﹪。
4.3焊前準備
4.3.1 焊接坡口的制備
熔化焊時，由于鎳-銅合金有低熔透性的特點，且焊接過程中又不能通過加大焊接線能量來增加焊縫的焊透性，所以要選用大坡口角度和小鈍邊的接頭形式，如圖1
坡口角度α=80±5°、鈍邊p=0.5～1.5mm、組對間隙с=1.8～2.1mm；
4.3.3 焊件的清理
清潔成功是焊接鎳銅合金的主要條件之一，鉛、硫、磷和某些低熔點的元素能增加焊接的熱裂紋傾向及焊接氣孔的產生。因此焊件組對前，應對坡口兩側各50 mm范圍內進行清理。油污可用蒸汽脫脂，對不溶于脫脂劑的漆和其他雜物，可用氯甲烷、堿等清洗劑清洗，標記墨水可用甲醇清除，被壓入焊件表面的雜物可用磨削、噴丸或10％鹽酸溶液清洗。并用水沖凈，干燥后方能焊接。在清理過程中，可運用不銹鋼刷，以避免鐵污染。不僅如此，在焊接前還應當把所用的焊絲用沙紙打磨，使其露出金屬光澤。
4.4焊接工藝參數
電弧特性:手工鎢極氬弧焊-直流正接；鎢極材料：鈰鎢極；鎢極直徑：Φ2.5mm；噴嘴直徑：Φ14mm；層間溫度≤100。C，根據焊接工藝指導書及焊接工藝評定實驗結果，制訂實際焊接工藝參數如表5
4.4焊接操作
4.4.1施工現場GTAW≥2m/s、溫度低于0℃、雨雪天及相對濕度大于90%，沒有防風措施禁止施焊。
4.4.2對于小直徑的管子，焊接中宜采取在焊縫兩側加裝冷卻銅塊或用濕布擦拭焊縫兩側等措施，減少焊縫的高溫停留時間，增加焊縫的冷卻速度。
4.4.3 點位焊和打底焊采用的手工烏極氬弧焊必須管內充氬保護，氬氣純度必須≥99.99﹪。
4.4.4定位焊
(1)定位焊點數不能小于三點,每處長度約10mm。
(2) 為避免應力集中，定位焊時要采用對稱點焊，盡量減少固定焊口且要避免強制組對。
(3)定位焊縫必須焊透，如果定位焊縫上出現裂紋、氣孔等缺陷，必須將此段打磨掉，重新焊接此段定位焊縫，不允許用重熔的方法修補。
4.4.5打底焊
(1) 送絲 焊絲在氬弧保護區內往復繼續的送進熔池。因為鎳-銅合金的熔滴流動性差，送絲必須速度稍快，動作敏捷，準確的把熔滴送到所需要的位置。在整個施焊過程中，焊絲受熱的端部不能離開熔池氬氣保護區內，以免氧化，影響焊接質量。
(2) 收弧 必須用焊槍對熔池進行延時氣體保護約20秒。
4.4.6填充及蓋面
(1)焊接工程要保持清潔，做好層間的清理工作
(2)做好層間溫度的控制，每層焊完后，可采用測溫筆測量焊道溫度，待層間溫度小于100℃時，進行下一層的焊接。在沒有后測溫的情況下，可以用手測溫，以焊道不燙手為止。
(3)在用氬弧焊第一遍填充時，必須管內繼續充氬保護，充氬遍數不小于2遍。
(4)施焊操作過程中，盡量采用小的線能量、短弧焊、低的層間溫度、多層多道焊的操作方法。
(5)焊件表面嚴禁有電弧擦傷，且不得在焊件表面引弧和熄弧，焊接熄弧時應填滿弧坑，并應磨去弧坑缺陷。
4.4.7焊后檢查 焊接完畢后，應及時將焊縫表面的熔渣及表面飛濺物清理干凈。焊縫要成行良好，焊縫余高控制在0.6-2.0mm之間。外觀檢查合格后，對焊口進行100％RT檢測。
5 焊接過程控制
鎳-銅合金的焊接必須嚴格控制焊接過程，為滿足焊接要求，提高焊接質量，特制訂以下控制措施：
（1） 焊工在施焊前，要進行專門的培訓和考試，考試合格且進行技術交底后，方能進行施焊。
（2） 每個焊口組對后,要經檢查員和監理確認后方可進行焊接。
（3） 焊接過程中焊工要作好焊接施工記錄，層間溫度要控制在100。C以內。
（4） 焊接完成后，焊工要及時清除熔渣、飛濺、弧坑裂紋及防飛濺涂料，并對焊縫外觀質量進行自檢，質檢人員根據自檢記錄進行檢查，檢查合格后應在單線圖上進行焊口標識。
（4） 焊縫無損檢測后如不合格，由檢測部門發出“焊縫返工通知單”并指出準確的缺陷位置，由焊接聯絡員通知焊工進行返工，并按規范要求做好返工記錄。
（4） 對經過一次返工仍不合格的焊縫，再進行返工時，由質保工程師組織專業人員討論、分析原因，選派合格焊工施焊，并做好返工記錄。
（4） 同一部位的焊縫返修次數不應超過兩次。若超次返修應分析原因、制定措施，并應得到焊接工程師的許可，方可進行返修。
6 結論
通過以上分析可知：鎳-銅合金B165 UNS N04400焊接性較差，必須嚴格執行工藝措施，才能保證獲得最佳性能的接頭，在焊接中尤其須注意以下幾個方面。
焊接環境的影響。我們的焊接施工多是在惡劣的環境條件下，不合理的焊接位置，風、雨、雪，灰塵等都會對焊接質量造成不利影響。因此施工管理一定要做到周到細致。
焊前必須把坡口清理清理干凈。鎳-銅合金B165 UNS N04400的焊接對管道清潔度較高，不能保證清潔度，就不能保證焊接質量。
焊接過程中必須嚴格控制焊接線能量和層間溫度。焊接時易采用小電流、低電壓、快焊速、多層多道焊的焊接方法。
管道的焊接必須使有經驗的焊工擔任。由于鎳-銅合金B165 UNS N04400可焊性較差，焊工不宜掌握，本工程有求焊口100﹪RT檢測，要求焊工嚴格工藝要求，焊接工程師，焊接檢查員隨時檢查指導焊接工作。
VC160AL-脈沖精密冷焊機功能
1.脈沖精密點焊
2.連續脈沖焊
3.連續焊 VC160AL-脈沖精密冷焊機本產品應用范圍
本焊機焊補的精度已達到激光焊機的精度，但焊補的靈活性遠遠超過激光焊機，更由于可根據不同的修補量選擇不同的粗細的 焊絲，焊補的速度得到極大的提高，在價位上具有更大的優勢，具有極高的性價比。
1. 模具業：各類塑膠模、壓鑄模、沖壓模等。結合強度好，焊點牢固。
2. 機械業：各種機械零部件，如軸、液壓桿、活塞桿、輥軸、油缸等。
3. 鑄造業：各種鑄造件（鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁、不銹鋼等）的砂眼、氣孔、加工超差等。
4. 五金業：高檔櫥柜廚房設備、不銹鋼臺面、水槽不銹鋼制品、不銹鋼廣告字、廣告架、門窗、燈箱、機殼、電箱、玫瑰金板、鏡面板、彩色不銹鋼板、雙相不銹鋼、不銹鋼花紋鋼板、200系列不銹鋼、不銹鋼精工廣告字、300系列不銹鋼等，均可完美焊接。
1、與普通氬弧焊機的比較
由于普通氬弧焊機焊補的沖擊大，輸入的能量大，因此焊后工件容易變形、咬邊。而本焊機成功克服了這一難點，使精密的焊補 變為現實。
2、與冷焊機的比較
現今市場的冷焊機(如電阻焊、貼片機等)普遍存在焊補速度慢、焊后結合度低、焊材對應少等缺點，不能滿足廠家的需求。而 本焊機焊補速度快、焊后結合度高、焊材對應全，不同的材質選用不同的焊材。
3、 與激光焊機的比較
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