钢与镍及镍合金焊接，常见问题解答

　　制造化工和石油设备时，为了节省昂贵的镍，经常需要将钢与镍及合金焊接在一起。

　　焊接的主要问题

　　焊接时，纯镍带，焊缝中的主要成分是铁和镍，铁和镍能够互溶，不形成金属间化合物。在一般情况下，高纯度纯镍带，焊缝中的含镍量相对高，所以在焊接接头的熔合区，不会形成扩散层。焊接的主要问题是在焊缝中容易产生气孔和热裂纹。

　　气孔

　　钢与镍及其合金焊接时，影响焊缝中形成气孔的主要因素是氧、镍及其他合金元素的含量。

　　①氧的影响。焊接时，液态金属中可能会溶解较多的氧，而氧在高温时与镍氧化，形成NiO，NiO能与液体金属中的氢和碳发生反应生成水蒸气和，在熔池凝固时如来不及逸出，残留在焊缝中就形成气孔。在纯镍与Q235-A埋弧焊的铁镍焊缝中，在氮和氢含量变化不大的情况下，焊缝中含氧量越高，焊缝中气孔数量越多。

　　②镍的影响。在铁镍焊缝中，氧在铁镍中的溶解度不同，氧在液态镍中的溶解度大于液态铁中的溶解度，而氧在固态镍中的溶解度却比在固态铁中的小，因此，氧的溶解度在镍结晶时的突变，比在铁结晶时的突变更加明显。所以，焊缝中Ni为15%~30%时的气孔倾向小，而Ni含量大时，气孔倾向进一步提高到60%~90%，钢的溶入量必然下降，因此引起形成气孔的倾向变大。

　　③其他合金元素的影响。当铁镍焊缝中含有锰、铬、钼、铝、钛等合金元素或符合合金化时，能提高焊缝抗气孔能力，这是由于锰、钛和铝等都具有脱氧作用，而铬和钼则提高焊缝固态金属中的溶解度。所以镍与1Cr18Ni9Ti不锈钢焊缝的抗气孔能力比镍与Q235-A钢焊缝高。铝和钛还能把氮固定在稳定的化合物中，也能提高焊缝抗气孔能力。

镍合金工艺流程：

　　步骤1：将熔化的液态蜡注入到事先准备好的金属模具中，冷却凝固后形成多个蜡制部件

　　步骤2：利用蜡熔点低的特点，精选纯镍带，将单个蜡制部件组合连接成一个树状结构

　　步骤3：将组合好的蜡制树状结构浸泡在陶瓷浆料中

　　步骤4：在陶瓷表面喷上耐高温防火粒子

　　步骤5：在500°-1095°的高温烤箱中，内部的蜡将熔化并且流失殆尽，形成一个空心的陶瓷树状结构

　　步骤6：将熔化的液态金属(灰色部分)注入，并且填满陶瓷的空心腔体内

　　步骤7：等待腔体内的液态金属完全冷却固化后，将外表面的陶瓷硬壳敲碎，后将单个金属零件从树状结构中切割分离

　　镍基合金复合板的热处理

　　Inconel 625复合板的热处理

　　625合金的敏化时间较长，在正常的热处理条件下，不容易发生敏化。因此，625复合板的热处理可以正火处理或消应力热处理。以不锈钢为基材的复合板，可以选择固溶处理或消应力热处理。Inconel

　　625+Q345R复合板经1000℃的热处理后，纯镍带怎么样，能得到很好的力学性能和耐腐蚀性能。

　　随着各类设备使用要求的提高，越来越多的镍基合金复合板得到应用。复合板制造过程中一定要重点注意热处理质量控制。在镍基合金复合板的制造过程中，应当根据复层镍基合金的特点、腐蚀性能要求及复合板自身的特点来选择适当的热处理工艺。实践表明，恰当的热处理工艺既能地消除过程中产生的应力，恢复和改善基材力学性能，又能保证复层镍基合金的耐腐蚀性能。

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