Logo

新闻中心

媒体资讯

媒体资讯

ERNiCr-3 (GB/T 15620) 镍合金焊丝百科解析

发布:sonhooalloy 浏览:54145次

ERNiCr-3 (GB/T 15620) 镍合金焊丝百科解析

名称释义:

  • ERNiCr-3: 符合美国 AWS A5.14 标准的焊丝型号。

  • GB/T 15620: 中国国家标准《镍及镍合金焊丝和焊带》,ERNiCr-3 在此标准中有对应规定。

  • 材料本质: 一种镍铬基的固溶强化型耐蚀合金焊丝,主要应用于焊接镍铬铁合金(如 Inconel 600、601)以及异种金属连接。

核心化学成分特性:

  • 高镍基体 (≥67%): 提供优异的抗腐蚀基础,尤其是在还原性介质和碱性环境中,并确保良好的高温强度和塑性。

  • 显著铬含量 (18-22%): 赋予材料关键的抗氧化和抗高温腐蚀能力(如抗硫化、抗渗碳),在氧化性酸(如硝酸)中也有良好耐蚀性。

  • 适量铁含量 (≤10%): 有助于降低成本并优化某些性能,但含量控制避免损害镍基合金的固有优势。

  • 低杂质控制 (S, P 等): 严格控制硫、磷等杂质元素,确保焊接接头抗热裂性能和高温稳定性。

  • 微量钛铝: 常含少量钛(Ti)和铝(Al),有助于脱氧,改善熔敷金属纯净度与焊接工艺性。


突出性能优势:

  1. 卓越高温性能:

  2. 高温强度与抗氧化性: 在 1000°C 以下具有优异的抗氧化能力,能抵抗含硫气氛的侵蚀,适用于热循环频繁的高温部件。

  3. 抗渗碳/氮化: 在渗碳、氮化环境中表现稳定,适合石化裂解炉等苛刻环境。

  4. 优良耐腐蚀性:

  5. 无机酸环境: 对硝酸、磷酸等氧化性酸,以及苛性碱溶液(如氢氧化钠)有良好抵抗力。

  6. 水腐蚀: 耐淡水、蒸汽腐蚀。

  7. 特定有机介质: 在部分有机酸和盐类溶液中表现稳定。

  8. 良好焊接工艺性:

  9. 电弧稳定: 焊接过程飞溅较小,熔滴过渡平稳。

  10. 脱渣优良: 焊后熔渣覆盖均匀,易于清除。

  11. 成形美观: 焊缝成形平整、光滑。

  12. 抗热裂性佳: 合理的成分设计使其对焊接热裂纹(如凝固裂纹)敏感性较低。

典型应用领域:

  • 高温工业装置:

    • 石化行业:乙烯裂解炉管(猪尾管、集合管)、转化炉管、辐射管、热交换器。

    • 热处理行业:马弗罐、辐射管、导轨、料筐。

    • 电力行业:锅炉管、过热器管、燃烧室部件。

  • 耐蚀化工设备:

    • 硝酸、磷酸生产装置。

    • 碱液(NaOH/KOH)蒸发器、储罐。

    • 食品与制药工业的特定腐蚀环境设备。

  • 关键连接场景:

    • 异种金属焊接:如镍基合金与不锈钢、镍基合金与碳钢/低合金钢的连接。

    • 镍铬铁合金(如 Inconel 600, Incoloy 800/800H/801)的焊接修复与制造。

    • 要求良好高温强度、抗蠕变和抗松弛性能的部件焊接。


焊接工艺要点:

  1. 保护气体:

  2. TIG/GTAW: 推荐使用纯氩气(Ar)保护。

  3. MIG/GMAW: 推荐使用氩气(Ar)或 Ar + He 混合气(如 Ar+(15-25%)He),He 可增加热输入改善熔深和流动性。严格避免含 CO2 或 O2 的保护气,防止增碳或氧化。

  4. 焊前清理: 焊丝及母材坡口区域必须彻底清除油污、氧化物、水分等杂质,保证洁净度。

  5. 热输入控制: 采用中等偏低的焊接热输入,避免焊缝金属过热导致晶粒粗大,影响力学性能和耐蚀性。层间温度建议控制在 150°C 以下。

  6. 操作技巧:

  7. 短弧操作,保持电弧稳定。

  8. 避免过大的摆动幅度。

  9. MIG焊时推荐采用喷射过渡或脉冲喷射过渡模式。

GB/T 15620 标准中的意义:
GB/T 15620 标准为中国境内镍及镍合金焊丝的生产、检验和应用提供了统一的规范。其中包含了 ERNiCr-3 焊丝的化学成分要求、力学性能要求(如熔敷金属的拉伸强度、延伸率)、工艺性要求(如焊接电流范围、保护气体类型)等关键指标。使用符合 GB/T 15620 的 ERNiCr-3 焊丝,是确保焊接产品质量、满足国内相关行业规范和验收要求的重要保障。

总结:
ERNiCr-3 (GB/T 15620) 是一种性能均衡、应用广泛的高品质镍铬合金焊丝。它以出色的高温抗氧化、抗渗碳/硫化性能以及良好的耐腐蚀性(尤其在氧化性酸和碱液中)著称,是焊接 Inconel 600 等镍铬铁合金以及进行异种钢焊接(特别是涉及高温服役环境)的理想选择。遵循正确的焊接工艺规范,特别是使用合适的保护气体和控制热输入,是获得优质焊接接头的关键。该焊丝在石化、能源、化工、热处理等高温耐蚀领域扮演着不可替代的角色。

镍铜合金,尤其是以“蒙乃尔(Monel)”为商标的系列合金,是最著名且应用最广泛的镍铜合金家族。它们以其优异的耐腐蚀性(特别是在海水和酸性环境中)、高强度、良好的焊接性和加工性而闻名。

以下是上海商虎有色金属有限公司主要的镍铜合金牌号及其特点:

Monel 400 (UNS N04400)

成分: 镍(约63%),铜(约28-34%),铁(≤2.5%),锰(≤2.0%),碳(≤0.3%),硅(≤0.5%),硫(≤0.024%)。

特点: 最经典、应用最广泛的镍铜合金。具有优异的耐海水腐蚀、耐酸(如硫酸、氢氟酸、磷酸)、耐碱腐蚀性能。良好的机械性能,易于冷热加工和焊接。非磁性(在退火状态下)。

应用: 海洋工程(泵轴、螺旋桨、阀门、紧固件)、化工设备(换热器、反应釜、管道)、石油天然气、热交换器、船舶制造、食品加工设备等。

Monel K-500 (UNS N05500)

成分: 在Monel 400的基础上添加了铝(2.3-3.15%)和钛(0.35-0.85%)。

特点: 通过时效硬化处理,可获得比Monel 400高得多的强度和硬度,同时保持了Monel 400优异的耐腐蚀性和良好的延展性。具有良好的抗应力腐蚀开裂能力。低磁导率(时效处理后)。

应用: 需要高强度和优异耐腐蚀性的场合,如石油钻井平台的钻铤、泵轴、船舶螺旋桨轴、高强度紧固件、弹簧、刮刀、阀门组件等。


Monel 404 (UNS N04404)

成分: 严格控制低铁(≤0.5%)、低硅(≤0.1%),镍含量较高(52-57%),铜(余量)。

特点: 具有极低的磁导率和良好的钎焊性能。在低温下保持良好的延展性和韧性。焊接性好。

应用: 电子和电气行业(封装、引线框架、继电器)、低温设备、需要低磁性的应用。

Monel R-405 (UNS N04405)

成分: 与Monel 400非常相似,但添加了硫(0.025-0.060%)。

特点: 添加硫是为了提高切削加工性能(类似于易切削钢)。其耐腐蚀性和机械性能与Monel 400基本相当,但焊接性会稍差。

应用: 主要用于需要大量机加工部件的场合,如阀门零件、泵零件、紧固件等。

其他相关牌号/标准:

ASTM B127: 标准规范了镍铜合金(UNS N04400)板材、薄板和带材。

ASTM B164: 标准规范了镍铜合金(UNS N04400和UNS N05500)棒材和线材。

DIN/EN:

NiCu30Fe (2.4360 / 2.4361): 对应 Monel 400。

NiCu30Al (2.4375): 对应 Monel K-500。

GB (中国国标):

NCu28-2.5-1.5 (或 NCu30): 对应 Monel 400。

NCu40-2-1: 成分略有不同,但也是重要的镍铜合金。

主要应用领域总结:

海洋工程: 耐海水腐蚀是核心优势(泵、阀、轴、紧固件、脱盐设备)。

化工与石化: 耐酸(特别是氢氟酸、硫酸)、耐碱腐蚀(反应器、热交换器、管道、阀门)。

石油与天然气: 井下工具、阀门、泵、钻铤(特别是高强度K-500)。

航空航天: 特定部件(如K-500用于紧固件、弹簧)。

电力与电子: 低磁性牌号(如404)用于封装、引线框架。

食品与制药: 符合卫生标准,耐腐蚀(加工设备、储罐)。

淡水处理: 阀门、泵。

关键点:

Monel 400 和 Monel K-500 是应用最广泛、最具代表性的牌号。400是基础型,K-500是时效硬化高强度型。

其他牌号如404(低磁)、R-405(易切削)是针对特定需求开发的。

选择牌号时,主要考虑腐蚀环境、所需的机械强度(特别是是否需要K-500的高强度)、加工要求(是否需要易切削R-405)、磁性要求(是否需要低磁404)以及成本。

镍铜合金与镍基合金(如哈氏合金Hastelloy, 因科镍Inconel)不同,后者通常添加更多铬、钼等元素,耐高温和更苛刻腐蚀环境能力更强,但铜含量很低或没有。

希望以上信息能帮助你了解镍铜合金的主要牌号及其特点!如有具体应用场景,可以进一步探讨最适合的牌号。



  • 13918129114
    24小时服务热线
  • chinasonhoo@163.com
    企业邮箱
  • 上海市奉贤区奉浦大道111号
    商虎地址
Copyrights©2022 上海商虎有色金属有限公司 备案号:沪ICP备2023034319号-1