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，工业级镍板，集中了一些低熔点共晶体，泗阳镍板，从而削弱了晶粒间的联系，高新技术镍板，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，精密镍板，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，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%。

　　镍基合金复合板的热处理与奥氏体不锈钢复合板的热处理相比，有着很多相同之处。首先，必须兼顾考虑基材和复材两种材料的组织、状态、性能等特点。其次要考虑热处理对结合界面强度的影响。镍基合金复合板的热处理又一定的特殊性，镍基合金自身的固溶处理温度很高，并要求很快的冷却速度。而在碳钢基材正火温度范围内，多数镍基合金敏化严重，析出多种金属间化合物，降低镍基合金的耐腐蚀性能。

　　以碳钢及低合金钢为基材的镍基合金复合板，为了兼顾基材的力学性能和复材的耐腐蚀性能，多数采用消应力热处理。而不锈钢的热处理方式和镍基合金的相似，因此，以不锈钢为基材的镍基合金复合板的热处理就多了一种选择，即固溶处理。

　　镍带公差规格书

　　物理特性：

　　密度在700F时:8.90 g/cm3; 0.322 ib./cu.in

　　线膨胀系数(英寸/英寸/0C):20-100℃　0.000014　20-200℃　0.000014

　　线膨胀系数(英寸/英寸/0C): 20-500℃　0.000015　20-700℃　0.000016

　　杨氏弹性模量，E，PSI×10-6 30.1

　　导电率:22.6% IACS

　　电阻率在200C时::7.63　ohms/cir.mil./ft.:45.9

　　热导率:cal./cm.2sec.0C/cm.at700C:0.206　BTU/ft.2/hr./0F/ft.at 1580C:49.9

　　电阻温度系数:200-1000C/0C 0.0058　200-5000C/0C 0.0074　200-8000C/0C 0.0060

　　原子序数　28　　　　　原子量　58.1

　　原子半径(A) 1.25　　　晶体结构f.c.c

　　晶体常数(A) 3.52　　　熔点 1.4530C;2.6470F　　　沸点2.7300C;4.9500F

　　熔解潜热73.8cal./g　　比热在200C-BTU/ib./0F时 0.105

　　极间电位0.25volts　　声速 16.300ft./sec.;4.973m/sec.

　　泊松比　0.31　　　　热中子截面(靶)吸收:4.6　　　散射:17.5

　　磁性：

　　居里温度3530C; 6650F　初导磁率130

　　导磁率124　　　　　饱和感应(B) 6050

　　剩余磁感应(B) 3250　 　抗磁性(H) 3.0

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