油井管用镍基耐蚀合金的研究与发展
世 界 钢 铁2009年第5期
轧钢
油井管用镍基耐蚀合金的研究与发展
王宝顺,罗坤杰,张麦仓,董建新
(北京科技大学,北京100083)
摘要:介绍了油井管用镍基耐蚀合金G-3的国内外研究现状,并进一步研究了该合金在750℃长期时效后的组织变化。结果表明,长期时效后G-3合金晶内会析出第二相,从而降低合金的耐腐蚀性能。采用数值模拟技术对G-3合金管材的热挤压成形过程进行了模拟分析。结果表明,最大挤压力随着挤压速度的增加先升后降、随着坯料预热温度的升高而逐渐降低;坯料最大温升随着挤压速度的增加而增加,随着坯料预热温度的升高而降低。
关键词:镍基;耐蚀合金;热挤压;油井管
Research and Develop ment of Ni ckel-based Corrosi on
Resist ant Alloy for O il Country Tubul ar Goods
WAN G B aoshun,LUO Kun jie,ZHAN G M a icang,DON G J ianx in
(University of Science and Technol ogy Beijing,Beijing100083,China)
Abstract:This paper introduces the current dom estic and foreign research situation of the nickel-based m icro corrosion resistant alloy(G-3)for oil country tubular goods(OCTG),and further studies the m icrostructural change of the alloy after aging treat m ents at750℃.The results show that a har m ful secondary phase p recip itates inside the grain after aging treat m ents.A dditionally,the hot extrusion p rocesses of G-3alloy p ipe are analyzed by using num erical si m ulation.The results show that the m axi m um extrusion force increases first and then decreases w ith the ram velocity increasing,and that it gradually decreases w ith the billet p reheat tem perature rising.The results also show that the m axi m um tem perature rise in the billet increases w ith the extrusion velocity increasing and decreases w ith the billet p reheat tem perature rising.
Key words:nickel-based;corrosion resistant alloy;hot extrusion;OCTG
0 前言
随着经济的发展,人民生活水平的提高,能源需求在不断增长,石油、天然气在世界一次能源消费构成中仍将占主导地位。目前我国陆上石油处于中等勘探阶段,老油田处于开采中晚期,而天然气正处于早期勘探阶段,勘探潜力大,储量快速增长。在“深化东部、加快西部、拓展海域”的战略方针指导下,国家对石油天然气的勘探投资大幅增长[1]。
在我国华北、中原尤其是川渝等地区先后发现大型油气田,这些油气田的开采环境具有特殊性[2,3],主要表现为:①油井深度增加。我国20世纪60～70年代开发的油气田主要是井深为1200～3000m的浅井,进入80年代后在塔里木、四川盆地相继钻探出5000m以上的深井、超深井。②随着油井深度的增加,油气埋藏压力和温度也大大增加。如川东北地区的普光气田,埋藏深度为4500～5700m,气藏压力为55～57M Pa,温度将近200℃。③油气开采环境的腐蚀性高。20世纪90年代中期以来,川东北地区先后在罗家寨、铁山坡、渡口河等地发现了一批高产、高酸性气田,井中含有高腐蚀性介质。如罗家寨气田H
2
S质量分数为7.13%～13.74%,CO2质量分数为5.13%～10.41%,是目前我国已开发和准备开发气田腐蚀环境最恶劣的气田之一。酸性介质对油井管和集输管线会产生严重的硫化
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世 界 钢 铁
物应力腐蚀断裂和氢脆、电化学失重腐蚀等,造成油套管破裂和穿孔,是安全生产中巨大的隐患之一。
钻采石油、天然气时,除需要钻探机械设备外,还需要专用管材,即钻柱、套管、油管等,统称为“油井管”。油气工业用钢总量中,油井管约占40%,是石油、天然气开采中的一个重要组成部分。根据我国油气开采环境的特殊性,专家认为,超高强度油套管、高抗挤套管、耐酸性环境腐蚀油管和特殊螺纹油井管是我国当今和未来急需的高性能油井管。国内高性能油井管基本上都依赖进口,生产上基本是空白的。因此,在我国大力开发高性能油井管已势在必行[4-7]。
长期以来,油井管选材主要有13C r、22C r、25C r、316不锈钢等。这几种不锈钢强度较高,同时含有较高的C r含量,在合金表面容易形成一层致密的C r
2
O3钝化膜,能有效抵抗CO2的腐蚀,且随
着C r含量的增加,抗CO
2
腐蚀的能力逐渐增强[8]。但是随着埋藏很深的高酸性油气田的逐
渐发现和开采,开采环境中H
2
S,CO2,S,C l-含量很高,常用的不锈钢管材已无法满足开采需求。因此,高合金化的镍基耐蚀合金(028、825、G-3、2550、050、625、C276)逐渐应用于油井管中[9-11]。
G-3合金是一种含M o、C u的N i-C r-Fe 合金,它具有优良的抗氧化和大气腐蚀能力、抗应力腐蚀开裂能力,同时具有较高的抗局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)能力。同时,由于合金中含有较高的Fe含量,相对于其它镍基耐蚀合金具有成本低的特点。G-3合金常用于烟气脱硫系统、磷酸生产蒸汽发生器和热交换器中。此外,在高温、高酸性油气开采中,它还是油井管的主要选材之一[10,12],见表1。
表1 现有油井管用耐蚀合金的成分%合金w Cr w N i w Mo w Fe w C其他
13Cr13——Bal.0.2—
22Cr2253Bal.0.1—
25Cr2574Bal.0.1—3161712 2.5Bal.0.04—0282731 3.5Bal.0.01 1.0Cu 82522423Bal.0.030.9Ti、2.0Cu 255025506Bal.0.03 1.2Ti
G-322Bal.7200.01 1.5W、2.0Cu 62522Bal.9 2.50.05 3.5Nb
C27616Bal.16 5.00.010.5Cu、4.0W
1 国内外研究现状
美国Haynes公司的G系列合金是20世纪50年代非常流行的一种耐蚀合金,主要针对磷酸工业生产需要而设计。由于当时冶炼技术比较落后,不能很好地控制碳含量,因此通过加入铌和钽来固定碳。20世纪70年代,Haynes公司利用氩氧脱碳冶炼技术,发明了G-3合金,不需要加入铌和钽就可以将碳含量控制在非常低的水平。
G-3合金主要应用于酸性油气开采和磷酸生产蒸汽发生器中[13]。目前国外除了Haynes公司,主要有美国特殊钢公司、日本住友金属公司、德国V&M公司研究和生产G-3合金。这些公司对G-3合金的研究较早,具有多年的开发和生产经验。对G-3合金在腐蚀环境下的耐蚀性能方面也进行了研究,如H ibner等的研究结果表明,冷加工强化型的镍基耐蚀合金中,G-3合金的耐蚀性能优于825、028合金。G-3合金在温度为220℃、pH=3.3、Cl-浓度为15.175%、H
2
S
和CO
2
分压均为2.1MPa的腐蚀环境中,仍表现出良好的耐腐蚀性能[14]。
此外,H ibner等还研究了G-3合金晶粒尺寸大小对其在墨西哥湾模拟酸性溶液(25%NaCl +1.03MPa H2S+1.03MPa CO2,温度为218℃)中的耐应力腐蚀开裂和晶间腐蚀的影响。慢应变速率腐蚀试验结果表明,G-3合金断面收缩率和延伸率均大于92%,且不出现二次裂纹,G-3合金表现出良好的抗应力腐蚀开裂能力。当晶粒度从6～7.5级变化到4～5.5级时,对其抗应力腐蚀开裂的影响很小。晶间腐蚀试验表明,G-3合金的腐蚀速率大约为0.27～0.36mm/a,明显低于化工过程最大容许腐蚀速率(0.61mm/a),晶粒度对晶间腐蚀的影响也很小[15]。
Thomp s on等采用循环动电位扫描法研究了G-3合金在Cl-浓度为100g/L、温度为50℃的
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2009年第5期酸性溶液中的点蚀行为。结果表明,G-3合金的
点蚀电位为0.59V,当电位超过此值时,腐蚀电
流迅速增大,耐腐蚀性能大大降低[16]。
国内由于高酸性油气田的开采,对G-3耐
蚀合金的需求量很大,国内已经有几家单位对该
合金进行了相关的研究开发工作[17,18]。采用真
空感应炉进行了G-3合金的冶炼,对其高温热
变形行为、第二相析出及溶解行为进行了研究。
采用热挤压和离心铸造方法试制了<133mm×
16mm的荒管,并采用冷加工方法对其进行了强
化。研究结果表明,锻态G-3合金的高温塑性
差、变形区间窄。当变形温度低于1150℃时,合
金中含有一定数量的碳化物和析出相,从而热塑
性较差,随着热变形温度升高,第二相(M
6
C、
M23C6和σ相)溶解,合金塑性逐渐提高;当温度
高于1220℃时,合金晶粒长大明显,造成热塑性
降低,因此锻态G-3合金在1150～1220℃高温
热塑性好,是比较合适的热变形温度。
张春霞、严密林等对G-3合金在含C O
2
、
H2S、Cl-腐蚀性环境中的电偶腐蚀、钝化膜的行为
进行了研究[19,20]。陈长风等采用XPS技术对G-
3合金在C O2、H2S环境中不同温度、不同压力下的
钝化膜进行了研究,研究结果表明,G-3合金在
CO2分压为2MPa、H2S分压为3MPa、温度为
130℃环境下时,合金表面形成一层具有双层结构
钝化膜,钝化膜表层主要为Cr(OH)
3
,内层主要组
成为Cr
2
O3、Fe3O4及各种合金元素,钝化膜为双极
性n-p型半导体特征。当介质温度、压力逐渐升
高(CO
2分压为3.5MPa、H
2
S分压为3.5MPa、温
度为205℃)时,钝化膜为三层结构,外层主要是硫化物,过渡层含有较多的氢氧化物和金属硫化物,内层主要是氧化物和金属单质。随着介质压力和温度的升高,钝化膜内的金属氧化膜向金属硫化膜转变,导致合金的耐蚀性能降低[21]。
崔世华等研究了高温高压CO
2、H
2
S环境中
CO2、Cl-浓度、pH值对合金腐蚀行为的影响。结果表明,镍基合金在腐蚀介质中容易形成闭塞腐蚀微电池,Cl-出现后,Cl-容易扩散到闭塞腐蚀微电池内部,并与金属离子形成化合物,发生阳极反应,破坏了钝化膜的形成,加速了腐蚀,降低了合金的耐腐蚀性能。腐蚀介质pH值增大时,合金的自腐蚀电位降低(电位负移),腐蚀电流逐渐升高,钝化膜的稳定性受到破坏,合金的耐蚀性能逐渐降低[22]。2 合金化原理
镍基耐蚀合金是一种重要的耐蚀材料,与一般不锈钢、其他耐蚀合金、非金属材料相比,它们在各种腐蚀环境中具有耐各种形式腐蚀破坏(全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀等)的能力,并且具有良好的力学性能及加工性能,其综合耐蚀性能远比不锈钢和其他耐蚀材料优良,在现代工业中逐渐得到广泛应用[23]。
G-3合金是一种N i-Cr-Fe耐蚀合金。N i 是铁磁性金属,属于重有色金属,具有较高的强度和延性,其标准电极电位(-0.25V)比氢的标准电极电位(0V)低,且容易极化,所以在腐蚀环境中比较稳定,不会逸出氢[24]。由于镍具有显著的钝化倾向,因此,纯镍本身就具有良好的耐蚀性,在稀的非氧化性酸,特别是在中性和碱性溶液中,腐蚀过程明显变缓。此外,N i可以固溶大量的Cr、Cu、Mo等元素,并保持稳定的FCC结构,因此N i是高性能耐蚀合金的重要基体。
Cr的标准电极电位比N i更低,比N i更容易钝化,它能赋予合金在氧化性介质中的抗腐蚀能力,以及高温下的抗氧化、抗硫化能力。合金中加入Cr元素后,在表面形成Cr
2
O3薄膜,从而能提高合金的抗氧化和抗腐蚀能力。
Mo的加入能显著提高合金在还原性介质(如盐酸、硫酸)中的耐蚀性,此外,Mo的加入还能显著提高合金抗局部腐蚀(如点蚀和缝隙腐蚀)和耐氯化物晶间腐蚀的能力。因此,在合金中同时加入Cr、Mo元素,可同时改善合金在氧化性介质和还原性介质中的耐蚀性能,提高合金的抗局部腐蚀能力[25]。
Cu的加入主要是提高合金在还原性介质中的耐蚀性,合金在流动性海水、盐水、含HF酸的溶液中耐蚀性能出众。W的作用类似于Mo的作用,它的加入可以进一步提高合金的抗局部腐蚀能力。Fe对合金的耐蚀性无显著作用,主要改善合金元素与基体的相容性。同时由于Fe价格低廉,它的加入可以节约其他昂贵的合金元素,从而降低合金的成本[13,26]。
3 组织特点
显微组织对镍基耐蚀合金的耐蚀性能有显著影响。通常,镍基耐蚀合金主要由单一的奥氏体相组成,当合金成分控制不合格、热处理不当,在奥氏体晶内或者晶界产生大量有害析出相时,则
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会大大降低镍基耐蚀合金的耐蚀性能。
采用热力学计算软件Ther mo -Calc 与相应的N i 基合金数据库对G -3合金平衡析出相及平衡相含量进行了计算,如图1、表2所示。从图1和表2中可以看出,合金以奥氏体基体为主,同时
含有少量的M 6C 、M 23C 6和σ相。M 6C 的析出温度范围大约为739～1037℃,M 23C 6在温度低于751℃时会析出,σ相在温度低于894℃时会析出。合金初熔温度大约为1387℃,终熔温度大约为1411℃
。
图1 G -3合金平衡态下的相组成表2 G -3合金平衡相含量及相平衡成分
相摩尔分数
元素质量分数/%
w N i
w Cr
w Mo
w Fe
w Co
w W
w C
备注γ0.929251.4121.22 4.4620.56 1.490.86trace
—σ
0.067619.5832.0132.4413.64 1.380.94—
富Mo,Cr M 6C 0.003017.3913.0950.977.560.258.21 2.53富Mo M 23C 6
0.000
2
5.816
6.6219.70 2.230.250.27
5.11
富Cr,Mo
在750℃下对G -3合金进行了不同时间(2h 、24h 、48h 、1000h )的时效热处理,并采用
SE M 对其组织(图2)进行了观察。从图中可以
看出经过2h 的时效,
在晶界上析出了块状第二
图2 750℃下不同时效时间对G -3合金组织的影响
5
4
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相,在晶内有少量、细小的析出相产生。
时效时间超过24h 后,在奥氏体晶内产生了大量的针状和颗粒状析出相,晶界上仍有块状析出相,但是块状明显变小。
C 具有稳定奥氏体的作用,C 和Cr 具有较高的亲和力,从而形成复杂的碳化物。当Cr 质量分数高于10%时,两者容易形成M 7C 和M 23C 6型碳
化物。碳含量越高,越容易生成M 23C 6,M 23C 6通常沿晶界呈条状、块状析出。由此可见,晶界上的析出相可能是M 23C 6,这和相计算的结果比较吻合。在G -3合金中,随着碳含量的增加,M 23C 6、M 6C 的含量逐渐增多,M 6C 的析出温度迅速上升,而碳含量对M 23C 6的析出温度影响较小,如图3所示
。
图3 G -3合金中C 质量分数对碳化物的析出温度和析出量的影响
Cr 、Mo 、Fe 、W 是促进σ相形成的元素,当合金中这些元素含量较高时,在长期时效热处理后会出
现σ相。
σ相属于拓扑密排相,一般由一个或几个具有正电性的元素(Cr 、Mo 、W )和其它具有负电性元素(Fe 、Co 、N i )以电子键生成,它是一种电子化合物。在Fe -Cr -N i 系合金中,σ相一般在650～800℃长期时效时析出,以颗粒状和针状存在,由此
可以推测晶内的针状和小颗粒状为σ相。σ相与
常见的M 23C 6在结构上非常相似,假如按几何方式从M 23C 6中抽取C 原子,轻微改变一下原子间关系,M 23C 6的晶体结构将变成σ相结构。M 23C 6中Cr 、Mo 含量很高,而Cr 、Mo 正是形成σ相所需的元素。M 23C 6和σ相常常呈共格状,当M 23C 6脱碳
时,σ相很容易在其位置形成,即发生M 23C 6→σ相转变[27,28]。
因此,可以认为在晶界上由于Fe 、Cr 的
扩散而在M 23C 6上直接形核并长大。所以经过长期时效(1000h )后,晶界上的条块状碳化物逐渐变小,并变成小颗粒状。
当冶炼工艺、热处理不当时,容易产生碳化物、拓扑密排相等第二相,此时,合金处于敏化状态,脆性中间相σ相硬而脆,是所谓的‘硬相’,它的出现常引起晶界贫Cr,导致晶间腐蚀,合金脆性增加,从而降低合金的塑性和耐蚀性能。如Ravindranath 等发现22Cr -5N i 双相(α+γ)不锈钢在873～1073K 时进行时效1～100h 后,合金
中发生α→γ+σ相转变,并在α晶内和α-γ、
α-α晶界析出σ相,造成σ相附近的晶界贫Cr 、Mo,使得合金抗晶间腐蚀能力下降
[29]
。Pan 等对
C -22耐蚀合金的析出行为进行了研究,发现合
金在870℃左右时效时容易析出拓扑密排相(P
相、
μ相),因此认为合金在焊后必须进行高温(1125～1200℃)固溶热处理,获得单一的奥氏
体组织[30]
。因此在G -3镍基耐蚀合金管材生产中必须提高冶炼工艺水平,降低合金中的碳含量,制定合理的热处理制度,防止大量的碳化物和σ相出现,以确保获得单一的奥氏体组织。4 管材的热挤压工艺研究
热轧成形和热挤压成形是目前生产无缝管材
的两种主要方法。常用的轧管技术主要有二辊斜轧成形,圆形坯料在轧辊摩擦力的带动下沿轧制轴线螺旋前进,当坯料遇到顶头后,在轧辊、顶头和导板组成的区域内被轧制成空心管材。但是斜轧穿孔时,在轧辊循环应力作用下,圆形坯料中心在咬入到顶头之间形成疏松,进而形成放射状的裂纹,随着压缩变形量的增加,裂纹不断延伸,最后形成不规则的纵向孔洞。斜轧穿孔时,管材受
力状态为一压二拉,管坯受力较为恶劣[31]
。热挤压技术是一种将金属在再结晶温度以上进行挤压,使管坯从模孔挤出,得到模孔形状断面管材的金属成形方法。热挤压过程中,管坯是在三向压应力状态下变形的,不但解决了难变形钢
6
4
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种的钢管成型问题,而且可以避免由张应力引起的荒管内外表面缺陷。因此,热挤压成形特别适应不锈钢、高强度钢、镍基合金等管材的成形[32,33]。
G -3合金高温塑性差,热成形温度范围窄,变形抗力较大,在1150～1220℃左右时,合金的热塑性最好,因此G -3合金管材生产主要采用
热挤压工艺成形[17]
。坯料在挤压筒中的热变形是热挤压成形中的关键技术,也是G -3合金管材生产的瓶颈。由于热挤压变形是在高温高压下进行,采用实验的方法研究合金的热变形规律既浪费时间,又耗费财力。随着计算机技术的飞速发展,采用数值模拟技术可以有效地研究合金的
热挤压变形规律。为此采用DEF OR M -2D 有限元软件对G -3合金管材挤压成形进行了模拟分析,重点研究了挤压速度和坯料预热温度对热挤压工艺中挤压力和坯料温升的影响。4.1 挤压工艺参数对最大挤压力的影响通过挤压轴和挤压垫作用在金属坯料上的外力,称为挤压力。挤压力是热挤压工艺中的一个重要参数,挤压过程中,随着挤压轴的移动,挤压力是逐渐变化的。一般在挤压充填完毕后,金属开始从模孔流出时挤压力达到最大值。影响挤压力的因素主要有坯料状态和挤压工艺参数等。挤压速度、坯料预热温度和最大挤压力的关系如图4所示
。
图4 工艺参数对挤压强度的影响
从图4(a )中可以看出随着挤压速度的增加,
最大挤压力逐渐增加,但是随着挤压速度的继续增大(大于150mm /s ),最大挤压力反而下降。从图4(b )中可以看出,最大挤压力随着坯料预热温度的升高而降低。
温度对挤压力的影响主要通过合金的屈服强度体现,图5是G -3合金在不同温度下进行热
压缩试验得到的应力应变曲线[17]
。从图中可以看出,随着温度的升高,合金的流变应力逐渐下降,变形更容易发生。热挤压时,镍基合金在变形过程中同时发生加工硬化效应和动态再结晶软化,当挤压速度较小时,加工硬化起主要作用,因此挤压力随着挤压速度的增大而逐渐升高。当挤压速度大于150mm /s 时,再结晶软化过程削弱了部分硬化作用。此外,随着变形速度的增加,变形功和摩擦热也增加,坯料的温升较为显著。因此,当变形速度进一步增加时,导致坯料温升明显增大,合金塑性指标增强,所需的挤压力反而逐渐下降
。
图5 G -3合金的应力应变曲线[17]
4.2 挤压工艺参数对坯料温升的影响
图6所示为挤压工艺参数对坯料温升的影响。坯料的温升主要取决于变形工件散热能力和外界对变形体能量输入之间的平衡关系。热挤压通常在近似于绝热条件下进行,挤压速度越快,坯料与挤压模具之间的接触时间越短,两者之间的换热过程来不及进行,热变形功及摩擦生热大部分被坯料吸收,因此坯料温升显著(超过70℃),
7
4
2009年第5期
如图6(a )所示。随着坯料预热温度的增加,合金
的屈服强度逐渐下降,塑性指标提高,合金的流动能力逐渐增强,变形更容易,挤压强度和变形功逐渐降低。因此坯料的温升也逐渐降低
。
图6 挤压工艺参数对坯料温升的影响
5 研究方向
镍基耐蚀合金油井管具有高合金化、制造工
艺复杂、生产难度大、质量要求严格等特点,是钢铁生产技术含量最高的产品之一。长期以来,镍基耐蚀合金油井管的制造技术被国外制造商(美国特殊钢公司、日本住友金属等)所垄断,国内对镍基耐蚀合金的需求长期依赖进口。随着我国川东北地区的普光、罗家寨等复杂地质特大型天然气田的发现及商业化开采的推进,对G -3镍基合金油井管的需求猛增。为了打破国外G -3合金油井管垄断、价格高昂、交货周期长等不利局面,实现G -3合金油井管材的国产化,国内相关单位也逐渐加大了对G -3合金的研究力度。
结合前人的一些研究及作者课题组的研究方向,认为G -3合金未来的研究方向可以归结为以下几点:
(1)冶炼工艺 G -3合金具有组织单一、合金化元素多、冶炼工艺比较复杂(电弧炉冶炼+氩氧脱碳+二次重熔),原始铸锭的成分和质量对合金组织(图3)、热变形行为、耐腐蚀性能具有决定作用,因此如何提高冶炼工艺水平,严格控制合金元素的含量(如C 、Cr 、Mo ),获得低偏析、高质量的铸锭是该合金生产中的首要研究重点。此外,降低合金的冶炼成本也是冶炼环节的一个研究重点。
(2)管材成形技术 由于G -3合金高温强度高,高温塑性差,管材生产主要采用热挤压成形,G -3合金的相组成、晶粒度变化、热挤压模具的使用寿命主要取决于热挤压成形工艺。因此必须研究热挤压温度区间合金的热变形特性、相组
织变化规律和挤压模具的磨损行为,制定合理的
热挤压工艺制度,严格控制热挤压成形过程中碳化物、拓扑密排相的析出及动态再结晶行为,确保管材的成型性和提高模具的使用寿命。由于G -3合金不是时效强化型镍基合金,因此生产高强度管材(如ksi110钢级)时,热挤压成形后还需要进一步冷加工强化,管材的力学性能取决于冷加工制度。因此,管材的冷、热加工成形工艺研究是G -3合金管材的又一个研究重点。
(3)耐腐蚀性能的研究 G -3耐蚀合金管材主要用于我国川东北地区普光、罗家寨等复杂地质特大型天然气田开采,开采环境具有高温、高腐蚀性特点。气田总压、H 2S 分压分别是NACE 标准的近百倍和几万倍,开采环境十分恶劣,对油
井管材的耐腐蚀性要求十分高[2,3]
。因此G -3合金管材在模拟开采环境下的耐腐蚀性能研究是该合金的第三个研究重点。只有对模拟开采环境下G -3合金腐蚀行为研究后,才能正确认识G -3合金钝化膜的破坏机理以及CO 2、H 2S 分压、pH 值和温度对其耐蚀性能的影响规律,为G -3合金管材在高温、高酸性腐蚀环境下的正确使用提供理论依据。6 结论
(1)G -3合金是一种优异的镍基耐蚀合金,G -3合金管材是高温、高酸性油气田开采中油井
管主要选材之一。
(2)单一的奥氏体组织是G -3合金获得优良耐蚀性能的前提条件,长期时效过程中,合金中会产生有害析出相,弱化合金的耐蚀性能。
8
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世 界 钢 铁
(3)G-3合金管材热挤压成形时,挤压力随着挤压速度的增大先升后降、随着坯料预热温度的升高而逐渐下降。坯料最大温升随着挤压速度的增加而增加、随着坯料预热温度的升高而降低。
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94
UNS N09706(Inconel706)镍基合金 耐腐蚀合金
上海商虎/张工：158 –0185 -9914 Incone706（N09706) 化学成分 物理性能 常温下合金的机械性能的最小值 耐腐蚀性特性 该合金中的铬元素提供抗氧化性介质，镍元素不仅提供抗复原环境并且具有很强的抗两个氯离子和羟基离子应力腐蚀开裂的能力。 产品：哈氏合金、高温合金、铜镍合金、英科耐尔、蒙乃尔、钛合金、沉淀硬化钢等各种中高端不锈钢，镍基合金等。 高温合金：
GH3030、GH4169、GH3128、GH145、GH3039、GH3044、GH4099、GH605、GH5188等 软磁合金： 1J06、1J12、1J22、1J27、1J30、1J36、1J50、1J79、1J85等 弹性合金： 3J01、3J09、3J21、3J35等。蒙乃尔合金：Monel 400（N04400）、Monel K500（N05500）等 膨胀合金： 4J28、4J29（与玻璃烧结）、4J32、4J33、4J34、4J36、（与陶瓷烧结）4J38、4J42、4J50等 耐蚀合金： Inconel 600、601、617、625、686、690、713C、718、Inconel X-750等 因科洛伊合金： Incoloy 20、330、718、800、800H、800HT、825、925、Inconel 926【N08926/1.4529】等 哈氏合金： Hastelloy C、C-4、C-22（N06022）、C-276、C-2000、Hastelloy B、B-2、B-3等 纯镍 / 钛合金： N4、N5（N02201）N6、N7（N02200）TA1、TA2、TA9、TA10、TC4等 沉淀硬化钢/双相不锈钢 17-4PH（sus630）、17-7PH（sus631）、15-5PH/ 2205、2507、904L、254SMO、20#（N08020） 生产工艺：热轧、锻轧、精扎、机轧、挤压、连铸、冷拔、浇铸、冷拉等 供应规格：棒材、板材、管材、带材、毛细管、丝材及块料。
铬、硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响
文章编号： （ ） 铬、硅含量对镍基高温合金组织及耐蚀性的影响 陈民芳，孙家枢，由臣，赵润娴 （天津理工学院材料科学与工程系，天津 ） 摘要：设计开发了四种不同成分的镍基合金，通过扫描电镜（ ）、能谱分析（ ）和 射线衍射（ ）相结合的综合分析手段，研究了 、 含量对试验材料组织和相组成的 影响 结果表明，当 、 含量适宜时，合金可实现碳化物、硼化物和硅化物的复合强化，使合金中第二相数量多、分布均匀、硬度高、耐熔盐腐蚀能力强 在 以下可替代钴基 合金，有广阔的应用前景 关键词：镍基超合金；显微组织；硅化物；熔盐腐蚀 中图分类号： 文献标识码： ， ， ， （ !" !# ， !$ !%! & ’! #(， !$ ! ， ’ ! ） ：) & * !" + ,- " & (. ’" ! ’ / / !’ 0 - ! " #! " !"" 0 " ’ ! ! ! ’ / &/ !" ! !/ & & !" ’ !#/ . !0 # " !" -(/ ! !! !# !/ ( !" , (" ! ! ( ’ & ’ . " ’ ’ !# ’ !. ’ - " 、 !" - " ’ - ! 1 "-( "" !# ! ! ! ’ / &/ !" ! !" ( ’ " -& "’ / # ! & ( ! & & ’ #’ ! ! !# ( .’ ’’ 0 ’ #’’ "! !" !# - ( ! ! ’ ( ! ,- " ( !"’ - " ! ：+ ,- " (；/ & & ； ；/ !# ! 镍基高温合金是工业上广泛使用的高温结构材料，其工作环境决定这些部件常经受高温磨（冲）蚀损伤，而使它们的使用寿命降低［ 、 ］ 如果能在这些零部件的表面涂敷上一层性能高于基材的涂层，使之具有耐热、耐高温氧化、耐热腐蚀又耐磨的优异性能，势必能带来巨大的经济效益 近年来，金属间化合物增强金属基复合材料以其优良的性能成为这一领域的研究热点，铝化物［ ］和硅化物［ ］均有一些报道，并认为后者 是最有希望的新一代高温结构材料 本研究采用等离子喷焊的方法，使试验合金与基体达到完好的冶金结合 通过对四种试验材料的组织、结构和抗热腐蚀性能的研究，分析了 、 含量对硅化物形成乃至合金整体性能的影响，得到最佳合金成分配比，为工业生产提供了依据 材料成分设计和实验方法 第 卷第 期 年 月 天津理工学院学报 !" #$ 2 + 收稿日期：
镍基高温合金性能
镍基高温合金 镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。 发展过程 镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。镍基高温合金的发展趋势见图1。
镍基高温合金的发展趋势 成分和性能 镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B 型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。 镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。 ·固溶强化型合金 具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作温度较高、承受应力不大(每平方毫米几公斤力，见表1)的部件，如燃气轮机的燃烧室。 ·沉淀强化型合金 通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能，可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十
镍基合金管的性能化学成分
镍基合金管的性能、化学成分 以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo，Ni-Cr-Mo(W)，Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr，Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。 类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。 Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。 Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。 Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。 Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。 什么是超级不锈钢？镍基合金？ 超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。 由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。 在许多的领域中，比如 1，海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。 2，环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。 3，能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。 4，石油化工领域：炼油，化学化工设备等。 5，食品领域：制盐，酱油酿造等 在以上的众多领域中，普通不锈钢304是无法胜任的，在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢（超级不锈钢、镍基合金）。
镍基单晶高温合金的发展
镍基单晶高温合金的发展 胡壮麒1 刘丽荣1,2 金 涛1 孙晓峰1 (1.中国科学院金属研究所,沈阳 110016;2.沈阳工业大学,沈阳 110023) 摘要:概述了镍基单晶高温合金的发展历程,分析了其成分、相组成、热处理的特征和持久变形及强化机制,给出了其持久性能数据,并指出了发展趋势。 关键词:镍基单晶高温合金 成分 性能 D evelop m en t of the N i-Ba se S i n gle Crysta l Supera lloys Hu Zhuangqi1 L iu L ir ong1,2 J in Tao1 Sun Xiaofeng1 (1.I nstitute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang110016,China) (2.Shenyang University of Technol ogy,Shenyang110023,China) Abstract:The devel opment of the N i-base single crystal superall oys is intr oduced,and its compositi on,phase p re2 ci p itati on,heat treat m ent,endurance p r operty and strengthening mechanis m are analyzed.The data of its endurance p r operty is listed,and the devel opment trend of N i-base single crystal superall oys is pointed out. Key words:N i-base single crystal superall oys;compositi on;p r operty 1 引言 镍基单晶高温合金具有优良的高温性能,是目前制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材料。为了满足高性能航空发动机的设计需求,多年来,各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。 20世纪80年代以来,单晶高温合金一直沿着其独特的道路发展。随着合金设计理论水平的提高和生产工艺的改进,相继出现耐温能力比第1代单晶合金分别大约高30℃和60℃的第2代单晶合金和第3代单晶合金;第2代单晶高温合金的代表有P WA1484〔1〕、C MSX-4〔2〕等,第3代单晶高温合金的代表有C MSX-10〔3〕、C MSX-11〔4〕、Rene N6〔5〕等。研究表明〔6〕,第3代单晶高温合金C MSX-10的耐温能力比第2代单晶合金C MSX-4(最高使用温度约为1163℃)的大约高30℃,其使用温度可达 收稿日期:2005-07-18 第一作者简介:胡壮麒(1929—),中国工程院院士,从事高温合金的开发与应用研究,详细介绍见封二。1204℃左右,同时,还具有十分明显的蠕变强度优势。近年来出现的第4代单晶合金RR3010的承温能力达到1180°C〔7〕,用在英国RR公司最新研制的Trent发动机上。Re的加入以及Hf、Y、La,Ru等元素的合理应用,使新的单晶合金的持久性能和抗环境性能均有明显的提高。 本文综述了有关镍基单晶高温合金的成分特点、相组成、热处理制度、合金性能、应用情况和发展方向,可为开发和研制该类合金提供参考。 2 单晶高温合金的特征 2.1 成分特征 到目前为止,单晶合金已发展了5代。 典型单晶高温合金的成分及应用见表1。在进行单晶合金成分设计时,要兼顾合金性能和工艺性能。由于单晶合金中不存在晶界,并应用在较为苛刻的环境下,所以要注意某些元素的特殊作用。 分析表1列出的单晶合金的成分,可以看出,单晶高温合金成分的发展有以下特点〔8〕。 1 2005年第31卷第3期航空发动机
Inconel600镍基合金焊接方案
1.1Inconel600镍基合金焊接方案 本工程中有Inconel600镍基合金管道36.8m，数量不多，但焊接要求严格。 由于气化装置是把煤转化水煤气等过程，整个系统是在较高温度和压力下操作，工艺介质中含有CO、CO2、H2S、H2、COS、NH2等可燃性、有毒介质，所以对管道材质要求较高。因此，我们特编写了镍合金管道的焊接方案，具体施工时将根据设计说明及技术要求再对本方案进一步的修改和补充。 1.1.1编制依据： 1) 《青海中浩60万吨/年甲醇项目建筑安装工程施工招标文件》； 2）《石油化工鉻镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3525-199； 3）《现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范》GB50236-1998； 4）《石油化工剧毒、可然介质管道工程施工及验收规范》SH3501。 1.1.2材料验收 焊接材料应有出厂质量证明书，其中焊条应符合《镍及镍合金焊条》GB/T13814的规定，焊丝应符合《镍及镍合金焊丝》GB/T15620的规定。 焊接材料应进行验收。验收合格后，应作好标示，入库储存。 焊接材料的储存、保管应符合下列规定： 焊材库必须干燥通风，库房内不得有有害气体和腐蚀介质。 焊接材料应存放在架子上，架子离地面的高度和墙壁的距离均不得小于300mm。 焊接材料应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类放置，并应有标示。 焊材库内应设置温度计和湿度计，保持库内温度不抵于5℃，相对湿度不大于60%。 焊接用的氩气纯度不应低于99.6%。 1.1.3焊前准备 管子切割及坡口加工宜采用机械方法，若采用等离子切割，应清理其加工面。 坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。
耐蚀材料
论文 课题名称：耐蚀材料之镍基合金学号： 姓名：
摘要：镍在许多腐蚀性苛刻的介质中,都具有很高的耐蚀性能。镍对铜、铬、铁等金属元素有较高的固溶度,因而能组成成分范围广泛的镍合金。镍基合金是一类高性能的耐蚀材料，本文介绍了镍基耐蚀材料的耐蚀特性、并与其它材料作了比较．综述了现阶段此材料的研究与发展方向，在工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用。 关键词：镍基合金；耐蚀；发展 镍基合金是指在650--1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要主要性能又细分为镍基耐热合金，镍基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同可分为：铁基高温合金，镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶强化，沉淀强化与晶界强化等作用。镍基合金的代表材料有: Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为：32Ni-21Cr-Ti,Al，属于耐热合金；Inconel合金，如Inconel600，主要成分是：73Ni-15Cr-Ti,Al，属于耐热合金；Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分为：56Ni-16Cr-16Mo-4W，属于耐蚀合金；Monel合金，即蒙乃尔合金，比如说蒙乃尔400，主要成分是：65Ni-34Cu，属于耐蚀合金。 镍基合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。 镍在耐蚀台金中的一个极其重要的特征，是许多具有种种耐蚀特性的元素(倒如Cu、Cr、Mo、W等)在镍中的固溶度比在Fe中的大得多(在Ni中分别可溶100“Cu、47％Cr、39.3％Mo、及40％W)，能形成广泛成分范围的固溶体台金，既保持了镍固有的电化学特性，又兼有合金化组元的良好特有耐蚀品质。这样镍基耐蚀合金既具有优异的耐蚀性能，义具有强度高、塑韧性好，可以冶炼、铸造，可以冷，热变形和成型加工，以及可以焊接等多方面的良好综合性能。 镍基耐蚀合金是一种以抗液体介质（室温，有时也可高于室温）腐蚀能力为其主要性能的合金。含镍量一般不超过70%，主要添加Cu，Cr，MO，W等，以适应各种不同化学性质的工作介质。加铜提高镍在还原性介质中的耐蚀性，以及在充 气的高速流动海水中均匀的钝性；铬赋予镍在氧化条件（如HNO 3，H 2 ClO 4 ）下的 抗蚀能力，以及高温下的抗氧化、抗硫化的能力；钼和钨显著提高镍在还原性酸中的抗蚀性；在镍合金中同时加入Cr，MO，可同时改善其在氧化性介质和还原性介质中的耐蚀性。由于碳化物等第二相析出（此时合金处于敏化状态）所造成的
54.镍基单晶高温合金的发展概况
镍基单晶高温合金的发展概况 镍基单晶高温合金的发展概况 黄爱华1，崔树森1，王少刚1，杨胜群1，刘秀玲2，于兴福1 （1.沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳110043； 2.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022） 摘要：论述了单晶高温合金的制备方法，凝固过程的控制。概述了单晶高温合金的发展历程以及合金成分的发展。最后介绍了我国高温合金的发展状况。 关键词：镍基单晶高温合金；制备方法；合金成分 高温合金由等轴晶经历了定向柱晶发展到单晶，既是发动机工作温度不断提高的要求，也是凝固技术持续发展的结果。镍基单晶高温合金通常划分为五代，早期研制的单晶合金称为第一代单晶合金[1]，随着铼(Re)元素的引入，第二代和第三代单晶合金[2]相继出现，近期开始在单晶合金中加入元素钌(Ru)，从而研制出第四代至第五代单晶高温合金。 镍基高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、发电、机床、石油和化工等工业领域，在航空发动机上主要用于制作热端部件，如涡轮工作叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室和压气机等部件。在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位，与铁基和钴基合金相比，镍基合金具有更好的高温性能，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，可以说，镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展，也决定了航空工业的发展。采用定向凝固技术制备出的单晶合金，其使用温度已接近合金熔点的90%，成为当代先进航空发动机热端部件不可替代的重要结构材料。 1情况介绍 铸件形成定向柱晶组织必须具备两个条件，一是热流必须垂直于晶体生长的固液界面单向流动;二是固液界前方的液体中没有稳定的晶核。Bridgman法就是一种广泛应用的由高温熔体生长单晶的方法。 单晶和定向柱晶凝固过程的唯一差别是单晶必须是由一个晶核长大而成的。获得单一晶核的方法通常有两种：即选晶法和籽晶法，两种方法各有优缺点、互相补充。 （1）螺旋生长法制备单晶的基本原理（图1，图2）,众多晶粒在经过螺旋形的单晶选择器后，只剩下生长最快的一个晶粒，从而形成单晶。 图1单晶的螺旋生长法生产示意图图2单晶选择示意图
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用
镍基合金复合管道焊接工艺的推广和应用 摘要： 镍基合金复合钢管具有良好的韧性、强度，以及耐各种形式腐蚀的性能，目前广泛应用于高压高含硫气田施工中。在普光气田安全隐患排查工程中，原料气管线全部更换为镍基合金复合管道，为提高功效保证焊接质量，该工程采用了新的焊接工艺（GTAW+P+MIG），依托本工程进行推广和应用。 关键字：镍基复合管；GTAW+P+MIG；背部充氩保护装置；焊接工艺 1、简介 镍基合金复合材料作为一种新型材料[1]，其同时兼具低合金钢的韧性和强度，及镍基合金全面的耐腐蚀性能，因而在高压高含硫气田施工中得到广泛的应用。普光气田作为高含硫气田，受条件限制，在建设初期并未采用镍基合金材料进行施工。 在2016年，普光净化厂原料气管线安全隐患治理工程中，设计将原料气管线进行材质升级，将原有管道更换成镍基合金复合钢管（Q245R+N08825），规格为φ711×（32+3）mm、φ610×（28+3）mm、φ508×（24+3）mm。 目前，镍基合金复合管道的焊接方法主要有GTAW（打底）+SMAW（填充、盖面）；TIP TIG焊打底、填充、盖面。该工程使用的镍基合金复合管材，因管径和基层厚度较大，采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法。相比以上两种方法，该方法具有更高的焊接效率和焊接可靠性。经中石化第十建设公司进行焊接工艺评定，焊缝各项性能均满足设计要求。因此，本工程最终确定采用GTAW（打底）+MIG（填充、盖面）的焊接方法进行施工焊接。 2、施工机具准备 （1）焊接设备 氩弧焊：低频脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P），设备型号山大奥太WSM-400。该设备能够实现焊接电流在恒流与脉冲之间的自由调节，在选用脉冲电流焊接时，通过调节基值、
钴基合金和镍基合金的对比分析
钴基合金和镍基合金的对比 一、热稳定性 钴基高温合金被选择为航空材料的重要原因之一是其具有优良的热稳定性。钴基高温合金与镍基高温合金相比，具有更好的热稳定性。下面为一组典型的钴基高温合金与镍基高温合金在热稳定性能上的对比数据： 由数据可见，钴基合金具有更高的熔点和热导率，加热后热膨胀量较小。在热稳定性上具有优势。 二、强度 在常温下， GH605（钴基合金）与GH4169（镍基合金）力学性能见下表： 由此可见，在常温下GH605强度略低，但延伸率较大。GH4169的高强度带来了巨大的脆性，在有冲击的位置需谨慎使用。 在高温下，两种材料强度如下：
从高温强度来看650℃时，GH4169强度较高，但脆性也大，在有冲击的场合下使用容易发生断裂。当温度上升到900℃（某些发动机的工作温度）时，镍基高温合金已无法使用，而钴基高温合金仍然具有一定的强度。 三、刚度 所谓刚度即为材料抵抗变形的能力。通过一组数据来反映钴基高温合金与镍基高温合金的刚度上的差异。 从表格数据可看，镍基合金在各个温度区间刚度都低于钴基合金，且温度高于700℃，镍基合金已无法使用。 四、钴基高温合金具有良好的抗氧化性 钴基高温合金拥有非常好的抗高温氧化能力，下表为GH605棒料（棒料直径为6.35~12.7mm）在高温下的抗氧化性能指标。 可见钴基高温合金抵抗高温氧化的能力卓越，可以在1000℃左右的环境中连续使用。 五、钴基高温合金具有优良的耐腐蚀能力 GH605合金与GH3536等几种合金板材，在燃气速度为4m/s，燃烧空气中含5-6或5-5海盐、NO.2号燃油（含0.3%~0.45%硫），空气-油比例为30:1，试验中试样旋转，每隔1h试样从900℃用冷空气吹冷至260℃以下，如此在燃烧装置中
镍基高温合金
镍基高温合金 浏览： 文章来源：中国刀具信息网 添加人：阿刀 添加时间：2007-06-28 以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗 氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。 发展过程 镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60 年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内， 镍基高温合金的发展趋势
镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。镍基高温合 金的发展趋势见图1。 成分和性能 镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A 3B 型金属间化合物 '[Ni 3(Al ，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中 Cr
镍基合金INCONEL 625的焊接
镍基合金INCONEL 625的焊接 引言：在石油化工建设工程中，常会遇到镍基合金这种材料，因这种材料具有耐活泼性气体、耐苛性介质、耐还原性酸介质腐蚀的良好性能，又具有强度高、塑性好、可冷热变形和可加 工成型及可焊接的特点，广泛应用于石油化工中。例如：在安徽铜陵六国化工合成氨装置 气化工段中，就有这种材料，它的具体名称为INCONEL 625，用于输送氧气介质。 关键词：镍基合金焊接热裂纹 1 镍基合金INCONEL 625的化学成分及对焊接性能的影响 为了研究INCONEL 625的焊接，我们有必要对这种材料的化学成分进行了解。镍基合金INCONEL 625的化学成分见表1： 在Ni中添加Al、Cr、Fe、Mo、Ti能引起较强的固溶强化，Mo可改善镍基合金的高温强度，Nb 则可以稳定组织，细化晶粒，改善材料性能，Cr在Ni中的固溶范围约为35%～40%，而Mo在Ni中的固溶范围大约为20%。Cr、Mo等合金材料的添加不但增加其耐蚀性，而且对材料的焊接性能没有不利影响。添加Ti、Mn、Nb则可提高材料的抗热裂纹和减少气孔。Si在钢中是脱氧剂和抗氧化剂。而C的含量很小，因Ti和Nb的存在一般不会产生晶间腐蚀。 镍基合金的焊接性对S则较为敏感，S不溶于Ni，在焊接凝固时可形成低熔点的共晶体，易产生热裂纹。P在镍基合金中也会增加裂纹的敏感性。 2 镍基合金INCONEL 625的焊接特点 2.1 焊接热裂纹镍基合金INCONEL 625在焊接时具有较高的热裂纹敏感性。热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和高温失塑裂纹。结晶裂纹最容易发生在焊道弧坑，形成火口裂纹。结晶裂纹多半沿焊缝中心线纵向开裂。液化裂纹则易出现在紧靠融合线的热影响区中，有的还出现在多层焊的前层焊缝中。高温失塑裂纹既可能出现在热影响区中，也可能发生在焊缝中。各种热裂纹有时是宏观裂纹，或宏观裂纹伴随微观裂纹，也有时仅仅是微观裂纹。热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展。2.2 污染物的影响焊件表面的清洁性是保证镍基合金INCONEL 625焊接质量的一个关键。焊件表面的污染物主要是表面氧化皮和引起脆化的元素。镍基合金INCONEL 625表面氧化皮的熔点比母材高得多，常常可能形成夹渣或细小的不连续的氧化物，S、P、Pb、Sn、Zn、Bi、Sb及As等凡是能和Ni形成低熔点共晶体的元素都是有害元素。这些有害元素大大增加了镍基合金焊接时的热裂纹倾向。这些元素常常存在于预制过程中使用的材料中，例如：油脂、油漆、测温笔和记号笔的墨水常含有这些元素。因此，在焊接前，必须彻底清除，包括坡口外50mm范围内均属于清除范围。 清除方法取决于污染物的种类，对于油脂类物质，可采用蒸汽脱脂，或用丙酮清洗。对于油漆类物质，可采用氯甲烷、碱液、甲醇清洗，也可采用打磨的方法清除。 2.3 焊接热输入的影响采用高热输入会使焊缝接头产生一定程度的退火，并伴随晶粒长大，而使组织发生相变，降低材料的机械性能。此外，高热的输入，还可能使晶相组织产生过度的偏析，碳化物沉淀并析出，从而引起热裂纹，并降低耐蚀性。 在选择焊接方法和焊接工艺时，必须考虑到这一点，因此，在实际操作时采用小电流，窄焊道，多层焊较为合理。 需要指出的是，有些镍基合金焊接加热后对靠近热影响区的焊缝组织会产生不良影响。例如Ni-Mo合金焊接后需通过退火处理来消除这种影响，恢复其耐蚀性。但对于INCONEL 625这种合金来说属于Ni-Cr-Mo合金, 象奥氏体不锈钢一样，镍基合金的显微组织也是奥氏体，固态情况下不发生相变，母材和焊缝金属的晶粒不能通过热处理细化，因此，镍基合金INCONEL 625不需要进行热
镍基高温合金
镍基高温合金 飞行器工程学院110622班 11062228 袁同豪 摘要：定义了高温镍合金，诉说了其发展过程、成份和性能和生产工艺，以及阐述了镍基高温合金的研究、制造与应用 关键字：镍基高温合金抗氧化塑性组织稳定性固溶 镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化，也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接，可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等，适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。 镍基高温合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Ni-20Cr-0.4Ti；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基高温合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。 镍基高温合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。固溶强化型合金：具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作温度较高、承受应力不大的部件，如燃气轮机的燃烧室；沉淀强化型合金：通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐
镍基合金焊接材料
镍基合金焊接材料 镍及镍合金焊条
产品名称：镍及镍基合金焊材 产品说明: Ni102镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≤0.03 Mn 0.6-1.1 Si≤1Ni≥92Fe≤0.5 Ti 0.7-1.2 Nb 1.8-2.3 S≤0.015P≤0.015 Ni112镍及镍合金焊条型号GB/T：ENi-0 相当于AWS：ENi-1 说明：钛钙型药皮的纯镍焊条，具有较好的力学性能及耐热、耐腐蚀性，交、直流两用，采用直流反接。 用途：用于化工设备、食品工业，医疗器械制造中镍基合金和双金属的焊接，也可用作异种金属的过渡层焊条，具有良好的熔合性和抗裂性。 熔敷金属化学成份/% C≈0.04Mn≈1.5Ni≥92Fe≈3Ti≈0.5Nb≈1S≤0.015P≤0.015 Ni202镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：钛钙型药皮的Ni70Cu30蒙乃尔合金焊条，含适量的锰、铌，具有较好的抗裂性，焊接时电弧燃烧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊接成形美观，采用交流或直流反接，采用直流反接。用途：用于镍铜合金与异种钢的焊接，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15 Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5 S≤0.015 P≤0.02Al≤0.75 Cu余量 Ni207镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCu-7 相当于AWS：ENiCu-7 说明：低氢型蒙乃尔合金焊条，具有良好的抗裂性和焊接工艺性能。 用途：用于焊接蒙乃尔合金焊条或异种钢，也可用作过渡层堆焊材料。 熔敷金属化学成份/% C≤0.15Mn≤4Si≤1.5 Ni 62-69 Fe≤2.5Ti≤1Nb≤2.5S≤0.015 P≤0.02 Cu余量 Ni307镍及镍合金焊条型号GB/T：ENiCrMo-0
Inconel690 lnconel690镍基耐蚀合金
Inconel690合金是一种含30%Cr的奥氏体型镍基耐蚀合金。它不仅在含氯化物溶液和氢氧化钠溶液中，具有比Inconel600、Inconel800、304不锈钢优异的抗应力腐蚀开裂能力，还具有高的强度、良好的冶金稳定性和优良的加工特性。特别是在各种类型的高温水中，Inconel690合金显示出了低的腐蚀速率和优异的应力腐蚀抗力。这些性能很适用于核废料处理装置，蒸汽发生器，耐硝酸部件。 Inconel690特性：inconel690具有优良的抗晶间腐蚀和抗晶间应力腐蚀开裂的能力，故inconel690主要用于压水堆核电站蒸汽发生器传热管材料。inconel690合金作为压水堆核电站蒸汽发生器传热管材料，从上世纪90年代投入使用以来还没有发现破损的报道。 化学成分(%) _____________________________________ Ni.............................≥58.0 Cr..........................27.0-31.0 Fe..........................7.0-11.0 C..............................≤0.05 Si.............................≤0.50 Mn.............................≤0.50 S.............................≤0.015 Cu..............................≤0.5 _______________________________________ 物理性能（室温）: _______________________________________ 密度(g/cm3)………………………………8.19 熔点(℃) …………………………1343-1377 比热(J/kg-℃) (450) 电阻率( μΩ-m) ……………………1.148
NS143镍基耐腐蚀合金性能(对应牌号NS1403)
NS143镍基耐腐蚀合金性能（对应牌号NS1403） 【供应品种】NS143圆棒、NS143无缝管、NS143板材、NS143带材、NS143管材 【冶韩实业（上海）有限公司周先生、郭女士、康女士、郑先生】 技术顾问：周工/TEL：①③⑧①⑥①⑥⑥③④③ NS143(NS1403)耐蚀合金 NS1403是具有很多优异性能的耐蚀合金，对氧化性和中等还原性腐蚀有很好的抵抗能力，具有优异的抗应力腐蚀 开裂能力和好的耐局部腐蚀能力在很多化工工艺介质中有满意的耐蚀特性。 NS1403的化学成分 NS1403的物理性能 NS1403的常温机械性能 NS1403的应用： NS1403可以用来湿法冶金及硫酸工业装置等等。在材料领域中,可以用来制作钢材、锻件、带材、丝材、螺栓、螺母等等。 NS143镍基耐蚀合金NS1403对应牌号stjpk21499.专用工装专用工装是以工件的针对性为主，结合炉型进行设计与制作，以满足工件的特殊装载要求的工装夹具。其作用主要有以下几个方面。对于化学热处理工件，要求保证工件在炉内 与炉气充分而均匀地接触，同时放置要稳妥，不致引起变形。本章简单的阐述了NS143合金的耐蚀性、NS143标准成分、 NS143尺寸规格，这些特性或多或少的影响着NS143价格，当然影响NS143合金价格还包括NS143硬度、NS143 密度及NS143热处理状态等；其实您可以不用那么麻烦，致电上海冶韩合金，一站式提供NS143耐蚀合金服务，一 站式 采购NS143不锈钢耐蚀合金。 NS143冶韩合金合作的钢厂有： 1.日本钢厂：新日本钢铁（新日铁NSSC）、神户制钢所（神钢KOBELCO）、日新制钢株式会社（日新NISSHIN STEEL）、日本冶金（YAKIN）、日本大同（DAIDO）、日本日立（HITACHI）。 2.美国：美国钢铁公司（United States Steel Corpration）卡内基钢铁、阿塞洛米塔尔钢铁集团（Arcelor Mittal）
镍基高温合金的特点、制备及应用
镍基高温合金的特点、制备及应用 高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。那么，以镍为基体(含量一般大于50%)在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金称之为镍基高温合金（以下简称“镍基合金”）。 镍基高温合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。镍基高温合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基高温合金Nimonic75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基高温合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基高温合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。 镍基高温合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物g[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。
铁镍基高温合金的焊接性及焊接工艺
铁镍基高温合金的焊接性及焊接工艺 一、焊接性 对于固熔强化的高温合金，主要问题是焊缝结晶裂纹和过热区的晶粒长大，焊接接头的“等强度”等。对于沉淀强化的高温合金，除了焊缝的结晶裂纹外，还有液化裂纹和再热裂纹；焊接接头的“等强度”问题也很突出，焊缝和热影响区的强度、塑性往往达不到母材金属的水平。 1、焊缝的热裂纹 铁镍基合金都具有较大的焊接热裂纹倾向，特别是沉淀强化的合金，溶解度有限的元素Ni和Fe，易在晶界处形成低熔点物质，如Ni—Si，Fe—Nb，Ni—B等；同时对某些杂质非常敏感，如：S、P、Pb、Bi、Sn、Ca等；这些高温合金易形成方向性强的单项奥氏体柱状晶，促使杂质偏析；这些高温合金的线膨胀系数很大，易形成较大的焊接应力。 实践证明，沉淀强化的合金比固熔强化合金具有更大的热裂倾向。 影响焊缝产生热裂纹的因素有： ①合金系统特性的影响。 凝固温度区间越大，且固相线低的合金，结晶裂纹倾向越大。如：N—155（30Cr17Ni15Co12Mo3Nb），而S—590（40Cr20Ni20Co20Mo4W4Nb4）裂纹倾向就较小。 ②焊缝中合金元素的影响。 采用不同的焊材，焊缝的热裂倾向有很大的差别。如铁基合金Cr15Ni40W5Mo2Al2Ti3在TIG焊时，选用与母材合金同质的焊丝，即焊缝含有γ／形成元素，结果焊缝产生结晶裂纹；而选用固熔强化型HGH113，Ni—Cr—Mo系焊丝，含有较多的Mo，Mo在高Ni合金中具有很高的溶解度，不会形成易熔物质，故也不会引起热裂纹。含Mo量越高，焊缝的热裂倾向越小；同时Mo还能提高固熔体的扩散激活能，而阻止形成正亚晶界裂纹（多元化裂纹）。 B、Si、Mn含量降低，Ni、Ti成分增加，裂纹减少。 ③变质剂的影响。 用变质剂细化焊缝一次结晶组织，能明显减少热裂倾向。 ④杂质元素的影响。 有害杂质元素，S、P、B等，常常是焊缝产生热裂纹的原因。 ⑤焊接工艺的影响。 焊接接头具有较大的拘束应力，促使焊缝热裂倾向大。采用脉冲氩弧焊或适当减少焊缝电流，以减少熔池的过热，对于提高焊缝的抗热裂性是有益的。 2、热影响区的液化裂纹 低熔点共晶物形成的晶间液膜引起液化裂纹。 A—286的晶界处有Ti、Si、Ni、Mo等元素的偏析，形成低熔点共晶物。 液膜还可以在碳化物相（MC或M6C）的周围形成，如Inconel718,铸造镍基合金B—1900和Inconel713C。 高温合金的晶粒粗细，对裂纹的产生也有很大的影响。焊接时常常在粗晶部位产生液化裂纹。因此，在焊接工艺上，应尽可能采用小焊接线能量，来避免热影响区晶粒的粗化。 对焊接热影响区液化裂纹的控制，关键在于合金本身的材质，去除合金中的杂质，则有利于防止液化裂纹。 3、再热裂纹 γ／形成元素Al、Ti的含量越高，再热裂纹倾向越大。 对于γ／强化合金消除应力退火，加热必须是快速而且均匀，加热曲线要避开等温时效的温度、时间曲线的影响区。 对于固熔态或退火态的母材合金进行焊接时，有利于减少再热裂纹的产生。 焊接工艺上应尽可能选用小焊接线能量，小焊道的多层焊，合理设计接头，以降低焊接结构的拘束度。