Inconel 690镍基合金焊接研究进展.docx

Inconel690镍基合金焊接研究进展
摘要
本文综述了Inconel690镍基合金焊接研究进展，包括了Inconel690合金的性能介绍、Inconel690合金主要焊接方法及各种方法的适用性、焊接过程中的缺陷及其原因以及目前已有的一些研究成果与进展。综合来看，Inconel690合金的焊接具有困难度高、易产生裂纹和变形等问题，在实际应用中需要特别注意。
关键词：Inconel690合金，焊接方法，缺陷，研究进展
Abstract
ThispaperreviewstheresearchprogressofInconel690nickel-basedalloywelding,includingtheintroductionofInconel690alloyproperties,themainweldingmethodsofInconel690alloyandtheapplicabilityofvariousmethods,defectsandtheircausesduringtheweldingprocess,andcurrentresearchresultsandprogress.Overall,theweldingofInconel690alloyisdifficult,pronetocrackinganddeformation,andrequiresspecialattentioninpracticalapplications.
Keywords:Inconel690alloy,weldingmethods,defects,researchprogress
1.简介
Inconel690合金是一种尼钴基合金，由于具有优异的高温耐腐蚀性能，常应用于核电站蒸汽发生器管束的制造。由于使用环境恶劣，其管束往往需要进行修补或更换。因此，如何对Inconel690合金进行焊接并保证焊接质量是一个亟待解决的问题。本文旨在对Inconel690合金焊接的研究进展进行综述，为相关研究提供参考。
2.Inconel690合金的性能介绍
Inconel690合金是一种尼钴基合金，具有许多优异的性能，包括高温强度、高温耐腐蚀性能、耐热疲劳性能等。具体性能参数见表1。
表1Inconel690合金的性能参数
|指标|值|
|---|---|
|密度（g/cm3）|8.19|
|比热（J/(g·K)）|0.418|
|熔点（℃）|1338-1380|
|抗拉强度（MPa）|809-1103|
|屈服强度（MPa）|330-517|
|伸长率（%）|30-40|
|硬度（HV）|200-250|
3.Inconel690合金主要焊接方法及各种方法的适用性
Inconel690合金的主要焊接方法包括氩弧焊、钨极氩弧焊、电子束焊、激光束焊及熔覆焊等。这些方法各有优缺点，适用性不同，如表2所示。
表2Inconel690合金各种焊接方法的概况
|焊接方法|优点|缺点|适用性|
|---|---|---|---|
|氩弧焊|焊接稳定，热输入小，高质量焊缝|焊缝容易气孔、裂纹，机械性能差|不宜对焊表面平整度要求高的工件|
|钨极氩弧焊|熔深浅可控，焊缝质量较好|易产生气孔、裂纹，需要预热和后热|适用于对焊接质量要求较高的工件|
|电子束焊|焊缝质量高，卓越的可控性和质量|焊接装备复杂，成本高，需要气密性好的焊接室|适用于对焊接质量要求非常高的工件|
|激光束焊|同电子束焊|同电子束焊|适用于对焊接质量要求非常高的工件|
|熔覆焊|熔化深度大，能大量补偿表面缺陷|机械性能差，易拉伸变形|适用于对表面缺陷要求较高的工件|
4.焊接过程中的缺陷及其原因
Inconel690合金焊接的缺陷主要包括气孔、裂纹、焊接变形等。其中气孔和裂纹是影响焊接质量的主要因素。
气孔的产生主要是由于焊接区域接触面积受到氧化或油脂等污染，造成焊缝中残留气体；钨极、钨丝被熔化时产生的气体未能及时流出，而在焊缝内部凝固成空洞。
裂纹的产生主要是由于热应力、残余应力以及组织脆性等原因造成的。热应力的产生主要是受到焊接过程中的热变形和冷却过程中的收缩影响；残余应力主要是由于焊接材料的化学成分、塑性变形度、焊接过程的变形方式等因素造成的；组织脆性主要是由于材料的组织结构和化合物的均匀性等因素影响。
焊接变形主要是受到热变形和冷却变形的影响。在热变形阶段中，由于温度场的分布不均，材料受到不同程度的热膨胀。在冷却阶段中，由于焊接热区周围的快速冷却和应力释放，材料会产生收缩变形。
5.研究进展
针对Inconel690合金的焊接问题，目前已有一些研究成果和进展。常见的解决方法包括预热、缩孔杆预防、选择更合适的电极材料、调整焊接参数等。其中，应用预热和后热等方法可以有效减轻焊接过程中产生的残余应力和热应