Recherche sur le procédé de soudage du nickel pur industriel (Nickel 200)

Nickel 200a une excellente résistance à la corrosion dans certains milieux, c’est le meilleur matériau pour les solutions alcalines concentrées résistantes à la chaleur. Il est également très résistant aux solutions neutres légèrement acides et aux solvants organiques. Il a une résistance et une plasticité élevées, en particulier à l’état froid et chaud, il a de bonnes performances de traitement. Par conséquent, le nickel pur est souvent utilisé dans les dispositifs acido-basiques de l’industrie pétrochimique pour obtenir des effets anticorrosion.

La pureté du nickel pur industriel est généralement supérieure à 99%, sa fraction massique des chargeurs ne dépasse pas 1%. La structure principale est l’austénite, un réseau cubique centré sur la face, qui est proche de l’acier inoxydable austénitique. La densité relative est proche de celle du cuivre, qui est de 8,9 g/ml.

Le point de fusion du nickel est inférieur à celui du titane et de l’acier à faible teneur en carbone, la conductivité thermique est inférieure à celle de l’acier au carbone et la résistivité électrique est plus élevée. Les soudures Ni pures ne subissent pas de transformation de phase pendant la solidification et forment souvent des cristaux d’austénite dendritique grossiers. Les impuretés à faible point de fusion S, P, Pb et d’autres éléments forment un point de fusion eutectique bas à la limite du grain, ce qui entraîne une fissuration thermique. Le ni pur a une petite plage de température de phase solide-liquide et une faible fluidité. Il est facile de dissoudre H2, O2, CO2 et d’autres gaz à l’état liquide. Lorsque ces gaz ne s’échappent pas à temps, des pores se forment.

En outre, en raison de la résistivité élevée et de la faible conductivité thermique, il est facile de surchauffer pendant le processus de soudage, ce qui entraîne une croissance rapide des grains de soudure, ce qui affecte gravement les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion des joints soudés.

La qualification de la procédure de soudage est effectuée conformément à l’appendice B des JB/T4756-2006 « Récipients sous pression en alliage de nickel et de nickel » et JB/T4745-2002 « Récipients de soudage en titane ».

2.1 Consommables de soudage et préparation des éprouvettes

La qualification du procédé adopte le soudage manuel à l’arc à l’argon de tungstène (TIG), le métal de base est le nickel pur industriel (N6), le soudageFil Nickel 200est un matériau ERNi-1 de ф2,4 mm et la taille de l’éprouvette est de 400 mm×300 mm×6 mm. Par rapport à l’acier faiblement allié, le soudage au ni pur présente les caractéristiques d’une faible perméabilité, mais une grande énergie de ligne ne peut pas être utilisée pour augmenter la perméabilité. La forme de rainure doit choisir un grand angle de rainure, l’angle est de 75 °, le bord émoussé est de 1 mm, l’écart de 2 mm.

2.2 Paramètres proposés du procédé de soudage

Compte tenu des caractéristiques du N6 avec une faible conductivité thermique, une surchauffe facile et une croissance facile des grains de soudure, les paramètres du processus de soudage, en particulier le contrôle de l’énergie de la ligne, doivent être strictement contrôlés. La pratique a prouvé que la méthode de réduction du courant de soudage seule n’est pas la plus efficace, car le nickel liquide a une faible fluidité et une pénétration peu profonde, et le courant réel ne doit pas être trop faible. L’apport de chaleur peut être contrôlé en augmentant la vitesse de soudage et la température de l’intercalaire peut être strictement contrôlée à condition d’assurer la fusion de la soudure.

2.3 Résultats des essais

Une fois l’éprouvette terminée, l’inspection de la surface de soudure, l’inspection non destructive RT et l’inspection métallographique microscopique sont effectuées après avoir été placées à température ambiante pendant 24 heures. Les résultats de l’inspection ont révélé qu’il y avait des pores dans la zone de soudure et qu’aucune fissure n’avait été trouvée dans le négatif.

Il ressort des résultats des tests qu’en raison de la très faible teneur en impuretés S et P dans le soudage,Fil Nickel 200, le nombre d’eutectiques à faible fusion causés par le processus de soudage est très faible, il n’y a donc pas de fissure chaude, l’énergie de la ligne est contrôlée dans les 10 kJ / cm, et dans le fil de soudage Al et Ti sont des éléments d’alliage qui affinent les grains, et il n’y a pas de phénomène de grossissement des grains.