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，纯镍冷轧带材品质好不好，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%。

　　镍带制造传统工艺

　　金属镍带的制造方法，更具体地说，涉及一种直接用电 解镍板制造镍带的方法。

　　这种传统的镍带生产工艺存在如下问题：

　　1. 在熔炼铸锭的工艺环节中，按照工艺要求，需添加铁、锰、钛、硅、 碳、稀土等辅料，使得产品中杂质含量，其成品中镍、钴以外的杂质含量达0.5%左右，这样就大大降低了材料的纯度，使得镍带的内阻增大，难以获得满足要求的髙纯度、低内阻的镍带;

　　2. 生产环节多，纯镍冷轧带材，设备投资大，需要生产占地面积大;

　　3. 生产周期长， 一般从投料到出成品需要7天时间，生产效率低;

　　4. 能耗髙，在熔炼、热轧工序，消耗大量电能，生产成品耗电成本约 7000元/吨。

　　5. 在熔炼过程中，由于高温(1500'C以上)影响，造成2%以上的损耗; 尽管上述制造镍带的传统方法存在诸多缺陷和不足，但几十年来， 一直是沿用上述传统方法来进行镍带的生产，尚未出现新的替代方法。

　　锂电池PACK中镍带开槽的作用

　　镍带是电池串并联的重要物料，在成型镍带开模时，总会在镍带点焊的位置开槽，一般是1*7mm的一字小条形，或是两个1*7mm的十字交叉槽。这样开槽的作用是什么呢?

　　锂电池PACK中镍带开槽的作用

　　目前的点焊机，大多数还都是电阻点焊。镍带开槽这样做的好处，

　　一是人为地增加镍带上两个点焊点之间的内阻。点焊机的瞬间电流通过点焊针往下，镍带开槽导致镍带上方两个点焊针之间的内阻增加，瞬间电流会顺着镍带直接往下走，在镍带与电芯之间发生，这样熔点就会发生在镍带与电芯中间，使得两者的结合连接更好。没有开槽的镍带，点焊机的瞬间电流会在镍带上方发生，熔点也出现在镍带的上方，这样镍带与电芯的结合并不是很好。点焊后的拉力测试和牢固性来说，开槽的镍带会更好。

　　二是为了限位，人工点焊的生产工艺，高质量纯镍冷轧带材，能让操作员工肉眼识别到点焊的位置，以免点焊错位。自动点焊机的工艺，制作自动点焊夹具时，开槽也能起到限位的作用。

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