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，东海N6纯镍板，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℃，N6纯镍板发货快不快，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，耐腐蚀N6纯镍板，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%。

　　镍由于具有良好的机械强度、延展性和很高的化学稳定性而广泛应用于不锈钢、电镀、电池、化工等领域，基本涵盖了从民用产品到航天航空、、潜艇、原子能反应堆等各个行业，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。

　　镍合金检测

　　合格的镍合金需要进行以下检测：

　　性能、盐雾试验、热膨胀系数、大气腐蚀、拉伸强度、疲劳强度、剪切强度、拉伸蠕变、应力松弛、断口分析、金相分析、弯曲试验等。

　　镍合金

　　这里介绍的锻轧镍基合金(定义为含镍45%以上的合金)包括了化工厂常用的各类锻轧耐蚀合金。

　　合金的性能

　　镍合金比不锈钢昂贵。但是，根据初始成本而不是根据寿命周期成本进行经济性的比较可能会误导人们。例如，Ni-Cr-Mo合金价格大约是18Cr-8Ni不锈钢的5倍，是超级奥氏体不锈钢的2倍。但由于镍合金的耐腐蚀性能，初始成本的增加常常能够通过设备寿命的延长，维修费用的降低和的停机所带来的长期费用的节省而获得补偿。

　　镍合金的物理性能与300系奥氏体不锈钢的物理性能十分相似。镍基合金与碳钢的热膨胀率大致相等，而明显低于300系不锈钢的热膨胀率。

　　虽然纯镍的导热率高于碳钢，工业级N6纯镍板，但是，大多数镍合金的导热率明显比较低，在某些情况下甚至低于奥氏体不锈钢的导热率。

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