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，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，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，纯镍冷轧板材厂家，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，纯镍冷轧板材纯度怎么样，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。

　　镍基合金复合板的国内标准

　　镍基合金一般用作复合板的复层材料，基层材料可以是碳钢及低合金钢，也可以是不锈钢。以上所提及的所有镍基合金，都可以被用来制作镍基合金复合板。

　　JB4748-2002是镍基合金以往执行的标准，2010年5月1日，NB/T47002.2-2009标准——《压力容器用焊接复合板

第2部分：镍-钢复合板》实施，正式取代了JB标准。

　　镍基合金复合板生产流程

　　镍基合金复合钢板，从原材料入厂检验到成品的包装发运，一般要经过几十道工序，主要的工序如下：原材料入厂检验→基、复材划线下料→基材抛光除锈→复材拼接→复材校平→基、复材配板→复合→无损检测→未结合区域补焊→复合板热处理→校平→性能检验→二次无损检测→齐边定尺→复材表面酸洗钝化或机械抛光→成品检验→包装等工序。

　　高纯镍带箔的工艺原理

　　根椐镍的相转变规律，熔炼前在固相区，用分段还原法将镍中有害的杂质硫、磷降低，进而用造渣法和真空电子来精炼提纯，真空度达到-3乇.

　　真空熔炼有以下优点:

　　? 液体金属中所含气体能迅速排出，使熔体的含气量很低.

　　? 合金元素的氧化损失大幅度降低，熔体的氧化夹渣物急剧减少.

　　? 熔体不用履盖剂和熔剂，熔体不易污染.

　　? 提高金属用合金的性能，可提高其冲击韧性80%，持久强度与延伸率分别提高30%，断面收缩率提高50%.

　　分析16个杂质元素，纯度达到99.93%，分析11个杂质元素，纯度达到99.93%，其它元素总量≤0.01%，与世界上镍加工的国家相比，镍纯度明显提高.分段还原和造渣技术，属，硫、磷分别降到10ppm以下，电阻率ρ≤0.068

Ω?mm2/M，保证电阻率的稳定和均匀.可满足米电产品生产要求.加工采用热开坯冷轧制，既减少了污染，又节约了能源.中轧、精轧机均采用进口多辊机压延，厚度薄0.02mm，淮北纯镍冷轧板材，公差控制在±0.001mm，材质的硬度均匀，规格状态有M、1/4Y、1/2Y、3/4Y、Y态，窄带工艺由带材剪切而成，

采用德国进口设备加工，截面为规整的矩形，此工艺、难度大、产品优.窄1mm宽，产品尺寸0.02*1mm，弯曲度≤0.5mm/M，产品焊接性能好，具有良好的导电性和性，光洁度好，状态规格齐全.

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