哈氏合金 C-22的焊接工艺与研究

本文对C-22哈氏合金加工性能特别是焊接性能进行了摸索，并进行焊接工艺开发。文章主要针对哈氏合金C-22焊接试验，总结出 C-22材料的焊接性能和特点，为新产品制造提供技术支持。状态下仍然能够维持很好的耐均匀腐蚀和局部腐蚀能

1 C-22哈氏合金材料简介

C-22合金化学成分和主要机械性能所示。哈氏C系列合金属 Ni-Cr-Mo 合金，早在 20世纪 40年代哈氏合金C就问世了。为解决哈氏合金C-276 在强腐蚀环境中焊缝耐腐蚀性明显不如母材，易出现点蚀、缝隙新产品接触腐蚀介质的槽体材料采用 4mm 厚的

2 焊接试验方案

腐蚀等缺陷，美国哈氏合金公司

C-22，同时为尽量降低产品材料成本，非接触腐蚀介质的

经多年研发，于20世纪 80年代研发了C-22 合金。通过件号根据腐蚀环境条件分别采用 904L、316L 和 304 材

调整化学成分，使C-22 达到更稳定的晶体结构，在焊接料。因此，为了全面了解C-22材料的焊接性能，

 C-22主要化学成分（%）与 904L.等材料的焊接工艺试验。

焊材的选择是以满足焊接接头各项性能要求为主要

 哈氏合金C-22的焊接求焊材中的主要元素 Cr、Mo、W 含量略高于母材本身。通过查找资料，国内焊材没有与C-22相匹配焊丝，只有国外 ERNiCrMo-10焊丝满足我们焊接C-22 材料的选材要求。根据产品结构特点，我们选用手工钨极氩弧焊进行焊接试验，焊材采用ERNiCrMo-10 φ1.6mm 焊丝。 ERNiCrMo-10焊丝化学成分及主要机械性能见表3、表4。表3 ERNiCrMo-10化学成分（%）合金

接近（镍含量大于30%定义为镍基合金），因此904L与 C-22有相似的地方——有相同程度的冷作硬化倾向，因此试样弯曲过程也未发生偏离。

Cr Ni5 PFeWERNiCrMo-10 56.6 22.1 14.1 3.13 3.45 0005 0.001

 ERNiCrMo-10焊丝机械性能合金 ERNiCrMo-10 3 焊接试验检测

与焊接碳钢、不锈钢通常形成的凹形焊道不同，镍基合金的焊道表面要求呈凸形，以防止出现结晶裂纹。第一层根部焊道可能会出现结晶开裂，可采取小电流多填丝的方法消除1。

抗拉强度（Mpa）

延伸率（%） 38

792

氩弧焊 4mm材的化学成分和机械性能相同，在焊接过程中由于焊缝处于过热状态，晶粒呈粗大的树枝状，因此经焊接后焊缝熔敷金属的力学性能有所下降，断裂发生在焊缝处。

拉伸试件断裂位置分别在 304、316L和 904L侧。原因如下∶ERNiCrMo-10焊丝与C-22合金成分和力学性能非常接近，焊丝抗拉强度 792Mpa，而 304、 316L、904L材料的抗拉强度分别为∶520Mpa、490Mpa、 530Mpa，焊缝熔敷金属的抗拉强度高于母材最低抗拉强度值，因此断裂发生在低强度的母材侧。

C-22材料焊接与奥氏体不锈钢焊接有诸多不同，因此在产品正式投产前应对参与产品焊接工人进行焊接技能培训。

试样在弯曲过程中弯轴中心位置没有发生偏离。1#为C-22同材料间的焊接，材料与焊接接头性能相同，因此中心位置未发生偏离;4#为C-22和904L材料的焊接，904L材料的含镍量约24%，与镍基合金已十分

焊接工艺措施

 镍基合金焊接熔池十分黏稠且熔深浅，增大焊接电流不能明显改善金属的流动性和增大熔深。

 由于镍基合金的特性及焊接电流的限制，焊接速度较慢，要求焊工有耐力和耐性。

 手工钨极氩弧焊焊接镍基合金时，不论打底焊还

是层间、盖面焊接，工件背面一定用氩气进行保护，防止材料氧化2】。

结语

 哈氏合金焊接性能优良，在工艺措施正确的条件下完全能满足相关标准要求。

 哈氏合金与304、316L、904L等奥氏体不锈钢焊接时，为保证焊接接头及镍基合金侧母材的抗腐蚀能力，焊接材料首选镍基合金焊材。

 根据产品结构与实际焊接情况，手工钨极氩弧焊是焊接4mm厚C-22合金的首先焊接方法。

哈氏合金C-22比304、316等奥氏体不锈钢具有更强的冷作硬化倾向，C-22的冷作硬化倾向与904L相当。

关键词∶哈氏合金C-22;手工钨极氩弧焊;焊接工艺试验;焊接性能力。