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，纯镍板，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，纯镍板公司，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

　　镍合金又称为镍基合金

      镍合金是以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金，是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能，在化工、电子、、航空航天等部门有着广泛的用途。成为发展现代航空工业、工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。

　　镍基合金的种类及应用

　　按照合金的主要性能，可以把镍基合金分为镍基耐热合金、镍基耐蚀合金、镍基耐磨合金等;按照成分进行分类，可以分为Ni-Cr-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo-Cu合金、Ni-Cu合金、Ni-Cr合金等。以下几种为常见镍基合金的牌号。

　　HastelloyC-276(UNSN10276，简称C-276合金)，一种Ni-Cr-Mo-W合金，具有优异的耐点腐蚀和应力腐蚀开裂性能，特别是在含氯离子的烟气脱硫环境中的耐蚀性能。广泛用于烟气脱硫工程、治污工程、化工设备等领域。

　　Inconel

625(UNSN06625，简称625合金)，一种Ni-Cr-Mo合金，用于苛刻性腐蚀环境，纯镍板生产厂家，尤其是存在缝隙腐蚀、点腐蚀及高温氧化环境中。广泛用于航天工程、化工设备、石油开发、治污工程等领域。

　　Incoloy

825(UNSN08825，简称825合金)，一种Ni-Fe-Cr-Mo合金，具有优异的耐硫酸和磷酸腐蚀性能，很好的耐点腐蚀、应力腐蚀开裂和晶间腐蚀性能。广泛用于化工设备、石油工程、治污工程等领域。

　　Inconel

600(UNSN06600，简称600合金)，一种Ni-Cr-Fe合金，具有很好的耐应力腐蚀开裂，耐碱腐蚀等性能。广泛用于石油化工、核工业等领域。

　　Monel

400(UNSN04400)，一种Ni-Cu合金，在海水、稀、稀硫酸等腐蚀环境中具有优异的耐腐蚀性能。广泛应用于海洋工程、制盐设备、化工设备等领域。

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