新闻动态

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考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分

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（1）结构钢的焊接，一般考虑等强度原则，选择满足接头力学性能要求的焊材。

（2）对于低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接接头，一般选用与强度等级较低的钢材相应的焊材。

（3）对于耐热钢和不锈钢的焊接，除了考虑强度以外，还要考虑焊缝金属主要化学成分与母材的化学成分接近。

（4）当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时，应选择抗裂性较强的焊材。如低氢型焊材等。

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考虑焊件的工作条件和使用性能

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（1）焊件在承受动载荷和冲击载荷情况下，除了要求保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑性均有较高的要求。此时应选用低氢型焊材。

（2）焊件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊材。

（3）焊件在受磨损条件下工作时，须区分是一般磨损还是冲击磨损，是金属间磨损还是磨料磨损，是在常温下磨损还是在高温下磨损等。还应考虑是否在腐蚀介质中工作，以选择合适的堆焊焊材。

（4）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或高温力学性能的焊材。

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考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等

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（1）形状复杂或大厚度的焊件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹。因此，必须采用抗裂性好的焊材，如低氢型焊条、高韧性焊条。

（2）对于某些坡口较小的接头，或对根部焊透控制严格的接头，应选用具有较大熔深或熔透能力的焊材。

（3）因受条件限制而使某些焊接部位难以清理干净时，就应考虑选用对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的焊材，如酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。

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考虑焊缝的空间位置

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有的焊材只适用于某一位置的焊接，其它位置焊接时效果较差，有的焊材则是各种位置均能焊接，选用时要考虑焊接位置的特点

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考虑施焊工作条件、操作环境

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（1）没有直流焊机的场合，应选用交直流两用的焊材。

（2）某些钢材（如珠光体耐热钢）需进行焊后消除应力热处理，但受设备条件限制或本身结构限制而不能进行时，应选用与母材金属化学成分不同的焊材（如奥氏体不锈钢焊材），可以免进行焊后热处理。

（3）应根据施工现场条件，如野外操作、焊接工作环境等来合理选用焊材。

（4）在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱性焊条对操作技术及施工准备要求高，故应尽量采用酸性焊条。

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考虑焊接的经济性

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（1）在保证使用性能的前提下，尽量选用性价比高的焊材。

（2）对性能有不同要求的主次焊缝，可采用不同焊材，不要片面追求焊材的全面性能。

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考虑焊接效率

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对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用**率焊材，如焊丝、铁粉焊条、有效率不锈钢焊条等。

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1. 主要产品和常用焊材

我公司为石油化工、煤化工建设单位，主要焊接方法包括焊条电弧焊、氩弧焊、熔化极气保焊及埋弧焊等。主要焊接材料也是围绕着这些焊接方法的选用焊条、焊丝。

随着石油化工的深加工，高温、高压及剧毒等介质设备、管道需要耐腐蚀效果更好的材料投入使用。同时，海洋工程、脱硫装置及废水处理等众多领域中，镍基合金得到推广应用。但镍基合金材料在焊接时，镍合金导热性差、金属润湿性差、焊缝较难成形，这些特性造成其焊接难度很高。

2. 镍基焊条在工程中的选用

我公司承建的某煤化工项目中费托合成反应器内集合管要求采用镍基焊接材料进行焊接。焊接工艺确定后，为了控制成本，首先采用价格低廉的某国产牌号镍基材料进行管道焊接。镍基焊丝ERNiCr—3钨极氩弧焊操作性良好，但焊条ENiCrFe—3在仰焊位置焊接时，在4点至8点位置反复出现气孔，在返修焊接过程中，气孔重复出现，特别是在仰焊部位操作性更差，出现气孔几率更大。并且在收弧处经常出现收弧裂纹，焊接质量非常不稳定。

经和项目部质检人员、焊工交流，并到检测探伤处查看探伤底片。通过RT探伤底片分析，平焊、立焊部位没有出现大面积气孔缺陷，仅是仰焊部位出现了大面积气孔缺陷。经过分析，此国产品牌镍基焊材存在先天缺陷，不适宜仰焊焊接，是造成焊缝大面积产生气孔的直接原因。

经过调研，决定采用进口镍基焊条进行焊接。美国SMC公司产镍基焊条ENiCrFe—3，焊工反应焊接操作性较差，熔池铁液脱渣性较差，且容易粘条。考虑试焊时现场条件复杂，焊缝质量风险较大，不建议使用。

选用英国曼彻特产镍基焊条ENiCrFe—3施焊时，焊工反应操作性良好，熔池铁液脱渣性较好，且不易粘条，焊缝经拍片合格率较高。因此*终采用英国曼彻特产焊条焊接φ508mm×30mm管口48个，合格率98%，达到了设计标准。

3. 国内外镍基焊条对比试验

鉴于公司对镍基材料的施工越来越多，我们对国内和国外进口的4种镍基焊条进行了管道对接焊缝的对比性试验。管道材质采用TP304，规格φ168mm×12mm×300mm，焊接方法为GTAW+SMAW，焊接位置水平固定5G。

（1）国产A品牌牌号镍基焊条 由于该焊条为酸性渣，铁液和熔渣流动性好，在仰焊位置铁液容易堆积，所以在仰焊位置不宜采用连弧焊接，宜采用灭弧焊方法操作。焊条脱渣性能差，表面的熔渣需认真修磨，否则焊缝表面易夹杂熔渣。

（2）国产B品牌镍基焊条 该焊条为碱性渣，铁液和熔渣流动性差，填充、盖面焊接宜采用连弧焊。脱渣性能较好，焊缝表面较为光滑，焊后表面光亮无药皮残留。

（3）进口C品牌镍基焊条 为碱性渣，铁液和熔渣流动性好，填充、盖面焊接宜采用连弧焊。焊条焊接时脱渣性能好，焊后表面光亮无焊药残留。适用全位置焊易操作，电流适应性较低。

（4）进口D品牌镍基焊条 该焊条属于碱性渣系，外形完整做工美观。填充、盖面焊接宜采用连弧焊，电弧有很高的挺度、铁液流动性稍差，电弧稳定性较好不易粘焊条，焊接时端部套筒保护较深易操作，熔深为1～2mm，熔宽适中，焊后表面光滑、无明显药皮残留，连弧焊焊道饱满成形美观，无气孔、收弧裂纹、缩孔，适用全位置焊，易操作，电流适应性较低。国内外镍基焊条焊接时端部套筒对比如图1所示。

检测公司RT探伤结果对比: ①国产A品牌、B品牌镍基焊条完成焊缝经检测公司RT探伤，在4～6～8点的仰焊位置出现大面积的密集性气孔，判定为不合格。②进口C品牌镍基焊条完成焊缝经检测公司RT探伤，同样发现在4～6～8点位置有少量气孔，气孔成分散状，但与以上两种国产镍基焊条相比要少得多，判定为合格。③进口D品牌焊条焊缝RT探伤无气孔，探伤合格（见图2）。

4. 结果和建议

本次镍基焊条焊接试验共进行了焊条外观检测对比、焊条焊接复验对比、管材对接焊缝焊接操作性对比及RT探伤对比等。由于国产焊材RT探伤时，焊缝中局部布满气孔，所以后续的力学性能等试验没有进行。

通过对比，目前国产镍基焊条生产技术还在起步阶段，国产镍基焊条在化学成分、力学性能上和国外焊材相比区别不大，但是焊接操作性能和国外焊材相比还有一定差距。主要表现在焊条脱渣性差、电弧不稳定、熔渣对熔池保护不佳、电流适应性差，难以适应全位置焊接，特别是仰焊位置焊接时，会因出现局部大面积气孔缺陷而造成焊缝返修。此结论通过公司内几个项目的施工，得到验证。

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