Incoloy系列是一种优异的镍铬铁耐腐蚀合金，由美国公司Inco-Corporation于年开发成功。IncoloyH是在Incoloy的基础上改进而来与我国相关标准中的NS相当。H在具备优异的耐腐蚀性能的同时因碳含量的提高同时具备较好的高温力学性能、较好的高温抗氧化性能所以被广泛的应用于耐高温高压对腐蚀性要求较强的设备制造。
JB/T-《镍及镍合金压力容器》中6.3.7.1规定：NS、NS、N(或其相应牌号)的焊制容器当其设计温度高于℃时应进行焊后热处理，并规定了两种热处理方式①固溶处理(℃-℃快冷);②稳定化处理，最低加热温度℃,保温时间最低1.5h,根据板厚增加保温时间。固溶处理一般使用快速水冷；稳定化处理保温一定时间后较快地冷却，也可以采用缓冷、空冷等方式。
本文旨在通过研究冷却速度对IncoloyH焊接接头力学性能的影响规律，以期为实际生产提供参考依据。
1试验材料与方法
1.1试验用IncoloyH焊接材料化学成分
见表1、表2。
1.2试板焊接
试验选用××35mm规格N材料作为基板，共3对，并在试验前进行表面清理。焊接接头形式为对接，见图1。采用美国SpecialMetals公司生产的E/ERNiCrCoMo-1进行施焊。惰性气体钨极氩弧焊使用ERNiCrCoMo-1(Inconel)打底，焊条电弧焊ENiCrCoMo-1(Inconel)填充。焊接时严格控制层间温度℃。焊接规范见表3。
1.3试板热处理
焊接完成后对试板分别编号、进行热处理，
见表4。1#为空冷，2#为水冷，3#为焊态。
1.4检测方法
利用KN微机控制电液伺服万能试验机，按照GB/T-《金属材料-室温试验方法》进行焊接接头拉伸试验；利用Wilson维氏硬度计进行焊接接头五区硬度测试；利用AxioObserver.Z1m光学金相显微镜观察焊接接头三区金相显微组织。
2试验结果及分析
2.1对室温抗拉强度的影响IncoloyH相当于国内相关标准中的NS,在NB/T-《承压设备焊接工艺评定》归属于Ni-5类。3对试板热处理后的室温抗拉强度见表5。
JB/T-《镍及镍合金压力容器》标准中规定，对于母材是IncoloyH的焊接接头要求其强度Rm≥Mpa。从表5可以看出，三种不同的热处理制度后的室温抗拉强度均满足标准值，且其断裂位置均为母材。IncoloyH为γ相组织，热处理冷却方式不能改变其金相显微组织形态，所以对抗拉强度的影响有限。
2.2对焊接接头硬度的影响
利用Wilson维氏硬度计对3件焊接试板焊接接头五区进行了硬度检测，具体检测数据见表6(HB硬度由HV10转化而来):
从图2可以看出，硬度由大到小的顺序为：焊缝热影响区母材；热影响区一直处于焊接热循环的作用下，可能是在此过程中有析出物出现，从而使其硬度高于母材；水冷之后的焊接接头其五区硬度值相比较于焊态及炉冷态明显降低，水冷之后硬度降低可能是由于冷却速度快某些脆硬性析出物未来得及析出。综上，说明热处理制度对此种奥氏体镍基试板的硬度起重要作用。
2.3对焊接接头金相组织的影响
利用10%铬酸电解侵蚀后对不同热处理制度的焊接接头进行三区金相组织检测，如下图所示：
从图3一图5可以看出，3#焊态焊缝组织主要是等轴晶和柱状晶，且柱状晶方向性很强，这是典型的奥氏体焊缝组织；其热影响区晶粒大小分布不均匀，出现个别晶粒严重的粗化。1#稳定化+炉冷之后，焊接接头与3#焊态金相显微组织形态相同。另外，母材金相组织中存在退火孪晶，相关文献中提到退火孪晶会提高材料的抗腐蚀、抗氧化等性能；夏爽等人通过采取一定的方式增加了合金中的孪晶密度从而显著的提高了材料的耐腐蚀性成果运用于实际生产中”。从三种热处理之后的母材金相组织可以看出，孪晶的密度为稳定化+水冷稳定化+炉冷焊态；由此可知孪晶，一部分是母材经过一定的固溶处理之后产生的；也有一部分是经过焊后热处理产生的。冷却速度越快孪晶数量变多从而使的焊接接头热影响区及母材的耐腐蚀性增强。
3结论
3.1不同的热处理制度对此种合金室温抗拉强度的影响非常有限，℃稳定化处理不能增强其接头强度。
3.2稳定化+水冷的热处理制度较空冷却方式可以降低焊接接头硬度。
3.3稳定化处理的热影响区粗大晶粒组织随着冷却速度的增大而变小；母材稳定化处理之后，随着冷却速度的增加晶粒尺寸趋于一致，且孪晶密度增加，有利于提高耐腐蚀性能。
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