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，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，用于金属的快速成型

　　CMF实验室 | 镍合金

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　　(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，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，纯镍热轧板材，整个过程在1s-1min左右

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　　(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。

　　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，纯镍热轧板材发货快不快，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，纯镍热轧板材价格，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

　　耐腐蚀性

　　镍合金比传统的不锈钢和超级奥氏体铁基合金耐各类酸、碱和盐腐蚀的能力提高了一个档次。镍合金一个突出的优点是在含卤化物离子的水溶液中具有的耐腐蚀性能。在这方面，镍合金远远优于奥氏体不锈钢，奥氏体不锈钢容易受到氯离子和氟离子溶液的腐蚀。

　　镍合金这种优异的耐腐蚀行为不仅表现为较低的金属损耗，而且表现为更好的耐局部腐蚀能力，特别是耐点蚀/缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀断裂的能力。与均匀腐蚀相比，这些形式的局部腐蚀是化学行业腐蚀失效的主要原因。

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