HASTELLOY C-276耐腐蝕性合金的焊接很多時候與奧氏體不鏽鋼焊接相似， 本文透過對該合金材料的化學

成分與力學效能進行分析，提出焊接過程中可能出現的焊接質量問題以及防止措施，透過焊接工藝評定試驗並應用於

實踐，保證了產品焊接質量。

關鍵詞：哈氏合金；C-276；焊接工藝；鎳基合金；工藝評定

HASTELLOY是由HAYNES中的HASTELLITE的STELL以及ALLOY中的OY組成， HASTELLOY C-276， 美國統一編號UNS N 10276， 屬於Ni-Mo-Cr系鎳基合金，是現代金屬中最耐腐蝕的一種，由於Cr能在金屬表面形成緻密的氧化膜（鈍化），提供抗氧化能力，而Mo主要提供抗還原環境能力，所以它在各種氧化性氯化物、氯化物鹽溶液、硫酸及在低溫與中溫鹽酸溶液中均有很好的耐腐蝕效能，近年來在石油化工（如TDI、PTA、丙烯酸等） 、環保（如FGD、汙水處理） 、造紙、煙氣脫硫等領域有著廣泛的應用。

化學成分和力學效能

HASTELLOY C-276的焊接效能主要取決於化學成分，尤其是Ni的含量，其化學成分及力學效能見表1、表2。

焊接性分析

HASTELLOY C-276的導熱係數要比低碳鋼低得多，而熱膨脹係數要比低碳鋼高的多，所以單從物理效能分析易產生裂紋、氣孔、未熔合等缺陷

從表1可看出，Ni元素為基體中的主要成分，其結晶凝固時容易形成單相的奧氏體組織，焊縫晶粒易於粗大，並按舍夫勒圖計算， C req/Nie q比值<1。5，熱裂紋傾向較大，而且Ni與S、P等有害元素能形成低熔點共晶（Ni-S，熔點645℃；Ni-P，熔點880℃），形成一種所謂“液態薄膜”（Li guai on flm） ，此時由於收縮而產生拉伸應力的作用下，容易產生結晶裂紋。因此在焊接工藝因素控制過程中必須嚴格控制有害元素的侵人，為此焊前可用丙酮對母材兩側50mm範圍內以及坡口和焊絲進行清理、脫脂，標記墨水可用甲醇清洗，同時為避免焊縫晶粒粗大和過熱區晶粒粗化，焊接時應控制較小的熱輸人和層間溫度，避免過度的偏析，而且不應預熱，儘可能對稱施焊，以利於分散應力，防止熱裂紋的產生，最後焊接收弧時應及時填滿弧坑，防止弧坑裂紋的產生。

由於液態鎳能溶解大量的氧，凝固時氧的溶解度下降，凝固過程中過剩的氧將鎳氧化成NiO， 影響其耐蝕效能，所以要對其表面進行清理，可用不鏽鋼絲刷進行絲磨，而液態鎳流動性較差，所以在焊接過程中為了防止未熔合及氣孔的產生，要求在焊接過程中要適當的作擺動，一般不超過焊條或焊絲直徑的3倍。焊接坡口再引弧時應採用反向引弧技術，以利於調整介面處焊縫平滑並且能有利於控制氣孔的發生。

焊接工藝評定試驗

焊接坡口型式

焊接坡口加工應採用機械加工，但機械加工會對坡口表面帶來加工硬化，所以機械加工的坡口處進行焊接前打磨是必要的，坡口尺寸型式如附圖所示。

焊接材料的選擇

焊接材料的選擇應根據其化學成分進行選擇，但為了補償合金元素的燒損，焊絲中往往會多加人一些合金元素來控制焊接氣孔及裂紋，根據裝置的結構尺寸及鎳基合金的焊接特點，選擇了進口焊絲ERNi CrM o-4， 氬氣純度為99。99%，焊絲化學成分見表1。

焊接工藝要求及引數

焊前用丙酮清洗坡口兩側50mm範圍內的油等汙物，保證裝配間隙與對口錯邊量，焊絲用丙酮進行清洗去油脂，打底焊時背側用保護罩通氬氣對焊縫進行保護，氬氣流量15~20L/mn，焊接過程中控制層間溫度≤70℃，每焊完一道用不鏽鋼絲刷進行絲磨，去除氧化物，焊絲稍作擺動，注意收弧部位，發現裂紋立即徹底清除，焊後用不鏽鋼絲刷清理絲磨並對外觀進行檢驗。焊接引數見表3。

無損檢測

焊後100%RT，符合JB/T47302-2005，I級合格，無缺陷；焊縫表面經100%PT，符合JB/T47305-2005，I級合格。

理化試驗

焊接接頭經過2個拉伸試驗和4個

彎曲試驗，均符合相關標準的要求。力學效能試驗見表4與表5。

透過分析HASTELLOY C-276鎳基合金的焊接特點，制定出了符合HA-STE LLOY C-276的焊接工藝， 總結出了HASTELLOY C-276焊接缺陷產生的防止措施，為指導生產提供了參考。在本公司出口產品焊接過程中，產品焊接一次合格率達到98%，達到了高質量的焊件技術要求。