N04400镍基合金
蒙乃尔400合金(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一种镍基合金材料。它在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢以及硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸和有机酸等酸性介质,以及碱性介质、盐和熔融盐中具有出色的耐腐蚀性能。此外,它还具有优异的机械性能,在从低温到高温的广泛范围内都能使用,并且有良好的焊接性能和中高强度。
N04400化学成分:
N04400(2.4360)合金的化学成分:
碳C: ≤0.3 ,
镍Ni: 63~67,
铝AL:≤0.50,
铁Fe ≤ 2.5,
锰Mn: ≤1.50,
硅Si:≤1.00,
磷P:≤0.015,
硫Si: ≤0.020,
铜Cu:≤0.75。
Monel 400物理特性
密度:8.83克/厘米3
熔点:1300℃-1390℃
机械性能;
抗拉强度RmN/mm²(MPa)min
屈服强度Rp0.2%N/mm²(MPa)min
屈服强度Rp 1.0%N/mm²(MPa)min
伸长率(%)
布氏硬度
HB
W.Nr.2.4360
480
170
35
力学性能(优质棒材)
规格
状态
σЬ/ MPa
σ0.2/MPa
δ5 /%
棒材/
轧棒
760
585
8
锻棒
585
380
10
管件
退火
483
83
40
去应力
586
207
Monel400合金含有较高的Ni含量,为了确保焊接质量,应选用与母材化学成分相匹配的焊接材料进行熔敷。通常情况下,我们会选用ERNiCu-7作为焊丝,或者选用ENiCu-7作为焊条。
Monel400合金是一种固溶强化型合金,其合金牌号为UNS N04400,根据“ASTM-SAE统一数码系统”命名。与常见的奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti相比,Monel400合金在物理性能和力学性能方面存在差异。该合金具有优良的导电性和导热性能,其电阻率约为1Cr18Ni9Ti的70%,热导率比1Cr18Ni9Ti高出36%。
Monel400具有良好的焊接性能,可以使用电弧焊(SMAW)、氩弧焊(GTAW)、惰性气体保护焊(GMAW)等焊接方法。与奥氏体不锈钢类似,焊接前不需要进行预热处理,焊接后也不需要进行热处理。它的焊接接头形式与奥氏体不锈钢类似,但也有其独特之处。
因母材的热导率较高,其散热性能较好,因此焊接时生成的熔池较小,而焊接电弧的穿透力和熔深也比奥氏体不锈钢低,故需特别注意以下两点:
①在焊接过程中,应该适度增加热输入,并且不要使用太厚的钝边。②焊接坡口的角度应该适当增加,以防止熔合不良,同时避免产生未熔合的现象。
①在焊接时应适当提高热输入,避免钝化边过厚;②适当增加焊接坡口角度,以确保熔合质量,避免产生未熔合现象。
加工
这种合金可以使用传统铁基材料的机械加工方法进行加工。在高速机加时需要使用水冷却剂。在加工过程中,这种材料会收缩,因此需要注意加工收缩余量以确保尺寸精度。Monel400对于热裂纹非常敏感,在弧坑处容易产生裂纹。特别是在渗入了有害杂质S和P后,低熔点的共晶物质(如Ni-S共晶,Ni-P共晶)容易在晶界聚集,这些低熔点共晶物质的强度低,脆性大,容易导致热裂纹。降低焊缝凝固裂纹的最主要冶金因素是严格控制S和P的含量。
焊接
蒙乃尔400的焊接性能非常好,可以使用TIG和MIG方法进行焊接。焊接时可以使用蒙乃尔400本体或EniCu-7焊丝、焊条,也可以使用手工电弧焊和埋弧焊。蒙乃尔400可以与碳钢和低合金钢进行焊接。在进行焊接操作之前,必须清理坡口及其两侧各50毫米范围内的油污、润滑剂和涂料油漆等物质。对于不溶于脱脂剂的油漆和QT杂物,可以使用氯甲烷等清洗剂进行清洗。标记墨水可以使用甲醇清除。如果有杂物压入焊件表面,可以用砂轮将其磨削去除,然后用水冲洗干净。焊接之前必须确保材料干燥,并清洁焊丝。这样可以避免有害杂质如水分、油污、硫和磷等进入焊接熔池中。