HGH2302是一种高性能镍基合金焊丝,专为高温、高腐蚀性环境设计,广泛应用于航空航天、能源装备、化工设备及核工业领域。其核心成分为镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)等元素,通过固溶强化和析出强化机制实现优异的高温强度与抗氧化性。该焊丝适用于焊接同类镍基高温合金(如Inconel系列)或异种金属连接,尤其在800°C以上工况中表现突出。
HGH2302焊丝的制造与验收需符合国际及行业标准,主要技术规范包括:
国际标准
AWS A5.14/A5.14M(美国焊接学会):规定镍基焊丝的化学成分、力学性能及工艺要求,HGH2302对应ERNiCrMo系列分类。
ISO 18274:2010(国际标准化组织):涵盖镍及镍合金焊丝的技术参数,强调抗裂性和高温稳定性。
国内标准
GB/T 15620-2021《镍及镍合金焊丝》:明确焊丝成分范围、熔敷金属性能及检测方法,HGH2302需满足其中对Cr、Mo含量的严苛要求。
HB/Z 120-2000(航空工业标准):针对航空航天应用,附加了低杂质控制(如S、P≤0.008%)和高温持久强度测试。
化学成分
HGH2302焊丝的关键元素配比需满足以下范围(质量分数%):
镍(Ni):≥55%(基体)
铬(Cr):18.5%-21.0%(抗氧化性核心)
钼(Mo):8.0%-10.0%(抗点蚀与热强性)
钨(W):3.0%-4.5%(固溶强化)
铝(Al)+钛(Ti):≤1.5%(析出强化调控)
碳(C):≤0.08%(控制晶间腐蚀)
力学性能
室温抗拉强度:≥760 MPa
高温(815°C)抗拉强度:≥380 MPa
延伸率(室温):≥30%
冲击韧性(-196°C):≥50 J(确保低温工况可靠性)
工艺性能
熔敷效率:≥92%(降低飞溅与烟尘)
电弧稳定性:需通过GB/T 10045规定的短路过渡测试
焊缝成形:无咬边、气孔,余高控制在0.5-2.0 mm
典型应用
航空发动机燃烧室、涡轮叶片修复
核电蒸汽发生器传热管焊接
石化加氢反应器内壁堆焊
超超临界电站锅炉耐热部件
适配母材
同类材料:Inconel 625、Hastelloy C-276
异种材料:镍基合金与不锈钢(如304L)、碳钢的过渡连接
预处理
焊丝需在150°C烘干1小时(防潮气孔)
母材表面需去除氧化层(机械打磨或化学清洗)
参数控制
保护气体:98%Ar + 2%CO₂(TIG焊)或纯Ar(MIG焊)
电流范围:90-180 A(根据厚度调节)
层间温度:≤150°C(防止过热脆化)
后处理
焊后需进行870°C×2 h退火(消除残余应力)
X射线探伤符合NB/T 47013.2-2015 II级标准
成分验证
采用光谱分析(OES)与电感耦合等离子体(ICP)双检法,确保元素偏差≤±0.5%。
金相检测
微观组织:γ基体+均匀分布的γ'强化相(晶粒度6-8级)
无σ相、Laves相等有害析出物
腐蚀测试
通过ASTM G28 Method A(沸腾50%硫酸+硫酸铁),腐蚀速率≤0.5 mm/year
随着增材制造技术进步,HGH2302焊丝正被开发用于激光熔覆和电子束焊接。新型改性方向包括:
纳米氧化物弥散强化:添加Y₂O₃提升1100°C蠕变性能
低热输入配方:通过铌(Nb)微合金化改善薄板焊接适应性
HGH2302焊丝凭借其综合性能,在极端工况焊接领域占据重要地位。严格遵循技术标准、精准控制工艺参数是其成功应用的关键。未来,随着材料设计与制造技术的迭代,该焊丝将在先进装备制造中发挥更大价值。