钢与镍及镍合金焊接，常见问题解答

　　热裂纹

　　钢与镍及其合金的焊缝中，产生热裂纹的主要原因是，由于高镍焊缝具有树枝状组织，在粗大晶粒的边缘上，集中了一些低熔点共晶体，从而削弱了晶粒间的联系，降低了焊缝金属的抗裂能力。另外，焊缝金属的镍含量过高对焊缝金属产生热裂纹有重大的影响，在铁镍焊缝中，氧、硫、磷等杂质对焊缝热裂纹倾向也有很大的影响。

　　当采用无氧焊剂时，由于焊缝中氧、硫、磷等有害杂质质量的减少，特别是含氧量的下降，使裂纹量大为减小。因为熔池结晶时，氧和镍能形成Ni+NiO共晶体，共晶温度为1438℃，而且氧还能加强硫的有害作用。所以焊缝中含氧量较高时，热裂纹倾向较大。

　　Mn、Cr、Mo、Ti、Nb等合金元素，均能提高焊缝金属的抗裂性能。Mn、Cr、Mo、Ti、Nb均是变质剂，能细化焊缝组织，并能打乱其结晶方向。Al、Ti还是强烈的脱氧剂，能降低焊缝中氧的含量。Mn能与S形成难熔化合物MnS，从而减少硫的有害作用。

　　焊接接头的力学性能

　　铁镍焊接接头的力学性能与填充金属材料以及焊接参数有关。在焊接纯镍和低碳钢时，当焊缝中Ni当量低于30%，在焊缝快速冷却条件下，焊缝中会出现马氏体结构，使接头的塑性和韧性急剧下降。因此，为了使接头获取较好的塑性和韧性，铁镍焊缝中的Ni当量应大于30%。

　　镍合金在产品设计中的应用

　　家电产品

　　交通工具

　　厨房卫浴

　　成型工艺

　　金属常见的铸造工艺、冲压工艺等都是镍合金加工的常用方式。

　　(1)锻造：锻造是普遍的金属加工工艺，通过反复将金属加热锤击淬火，耐腐蚀纯镍板，直到得到想要的形状。适合单件和小批量生产。

　　工艺流程：开合模具锻造：加热的金属块通过上下模具锤压成型，用于延长金属形状，必须由经验丰富的操作工手工操作;闭合模具锻造：加热的金属块(黄色部分)通过上下模具锤压成型，工业级纯镍板，用于金属的快速成型

　　CMF实验室 | 镍合金

　　CMF实验室 | 镍合金

　　(2)冲压成型：是一种金属冷处理加工方法，又被称之为冷冲压或板料冲压，借助冲压设备的动力，使金属板材在模具内直接受力成型，冲压的零件广泛应用于汽车零件制造和家用电器的制造。适合大批量生产。

　　工艺流程：将金属板材固定在模具台面上 → 冲头垂直下落，纯镍板，使金属板材在模具内部受力成型 →

冲头上升，零件被取出等待下一步修边打磨工序，整个过程在1s-1min左右

　　CMF实验室 | 镍合金

　　(3)失蜡成型：是一种少切削或无切削的精密铸造工艺，生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它精密铸造方法要高。

　　镍合金

　　镍合金的种类

　　镍-铬-钼合金625在镍铬系合金中加入钼增加了材料对氧化性和还原性无机酸和盐的耐蚀性。钼使合金具有耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀的能力。合金625是一种性能非常优异的高强度材料，合金625LCF是合金625的衍生牌号，波纹管，具有十分优异的抗低周疲劳和耐热疲劳性能。与合金600一样，自动化纯镍板，合金625用作耐蚀材料和耐热材料均可。合金625出色的高温强度，以及耐卤素腐蚀，和抗渗碳的综合性能使其成为在苛刻的高温环境下运行的化工和石化设备的理想选材。

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