ERNiCrMo-10 NiCr21Mo13Fe4W3/ EL-NiCr21Mo13Fe4W3/ 高铬钼钨系镍基焊丝

ERNiCrMo-10 镍基焊丝

一、材料特性

1. 化学成分（典型值）

   元素	Ni	Cr	Mo	W	Fe	V	C	Mn	Si	S/P
   含量	57-60%	20-22.5%	12.5-14.5%	2.5-4.5%	≤6%	≤0.35%	≤0.015%	≤0.5%	≤0.08%	≤0.02%

2. 关键作用：

• 铬（Cr）：形成致密氧化膜，增强抗氧化性和抗点蚀能力。

• 钼（Mo）：提升耐还原性介质（如盐酸、硫酸）腐蚀的能力。

• 钨（W）：进一步增强耐点蚀和缝隙腐蚀性能，提高高温强度。

• 镍（Ni）：提供基础耐蚀性和高温稳定性。

3. 力学性能

• 抗拉强度：790-860 MPa

• 屈服强度：540-570 MPa

• 延伸率：36-40%

• 硬度：约 220-250 HB

• 冲击功（-30℃）：≥16 J

4. 物理性能

• 熔点：1320-1370℃

• 密度：8.89 g/cm³

• 热膨胀系数：11.7×10⁻⁶/℃（20-100℃）

二、国际牌号与标准

三、应用领域

1. 镍基合金焊接

• 母材：Hastelloy C-22（UNS N06022）、Hastelloy C-4（UNS N06455）、Inconel 622（UNS N06022）。

• 典型设备：化工反应釜、制药设备、核废料处理装置。

2. 异种金属连接

• 组合：镍基合金与不锈钢（如 316L）、双相钢（如 2507）、低合金钢（如 9% Ni 钢）的焊接。

• 案例：LNG 储罐过渡层焊接、海洋平台立管连接。

3. 表面堆焊

• 用途：在碳钢或低合金钢表面堆焊耐腐蚀层，提高抗氯化物、硫化物腐蚀能力。

• 行业：石油精炼设备、烟气脱硫（FGD）系统。

4. 极端腐蚀环境

• 介质：氢氟酸、磷酸、高温含硫气体、海水。

• 典型场景：煤化工、海水淡化装置、核反应堆部件。

四、焊接工艺要点

1. 焊前准备

• 清理：使用丙酮或乙醇去除油污、铁锈，避免硫、铅等杂质引发热裂纹。

• 预热：厚板或拘束度高的结构需预热至 100-150℃（参考 AWS A5.14 建议）。

• 坡口设计：推荐 U 型坡口，钝边 1-2 mm，角度 60-70°。

2. 焊接参数（以 TIG 焊为例）

   焊丝直径 (mm)	电流 (A)	电压 (V)	氩气流量 (L/min)	层间温度 (℃)
   1.2	90-120	12-15	10-15	≤150
   1.6	120-180	14-18	12-18	≤150

3. 操作技巧

• 短弧焊接：电弧长度控制在 2-3 mm，避免气孔。

• 窄道焊：不做横向摆动，减少热输入。

• 收弧：填满弧坑，防止缩孔。

4. 焊后处理

• 冷却：自然冷却至室温，避免急冷。

• 检查：100% 射线探伤（Ⅰ 级标准），必要时进行 PT/MT 表面检测。

• 应力消除：如需消除应力，可在 600-700℃ 下退火 1-2 小时。

五、注意事项

1. 杂质控制：镍对硫、铅敏感，需确保母材和焊丝的杂质含量符合标准。

2. 气体保护：氩气纯度需 ≥99.99%，流量不足或防风不良易导致气孔。

3. 热裂纹风险：焊接时避免过高的层间温度（≤150℃），防止晶粒粗大。

4. 焊接位置：优先采用平焊，立焊或仰焊时需降低电流并调整焊接角度。

六、典型行业应用案例

• 化工领域：某制药厂反应釜焊接，采用 ERNiCrMo-10 焊丝在 250℃ 下焊接 Hastelloy C-22 母材，焊缝耐氢氟酸腐蚀性能测试合格。

• 海洋工程：海上平台立管焊接，ERNiCrMo-10 焊缝在盐雾环境中暴露 5000 小时后无点蚀。

• 核能领域：核反应堆压力容器接管焊接，焊缝通过 ASME Ⅸ 标准的冲击韧性测试。

七、与其他镍基焊丝的对比