镍基合金复合板的品类及3例化热处理实例

　　由于镍基合金具有优良的耐腐蚀性，在化工设备、核工业、海洋工程、航天工业、制盐设备、环保工程等方面有着广泛的应用。但是，镍基合金含镍量高，故采用全金属的镍合金成本高昂。镍基合金复合板的出现，既降低了镍基合金使用的厚度即降低了成本，又用基础碳钢基层保证了结构的完整性和安全性，是20世纪六七十年以来伟大发明和材料新应用方向。

　　焊接是利用所产生的能量作为能源，使被焊接的金属形成牢固的固相结合的一种焊接方法。它既是一种重要的金属零件(构件)连接方法，又是一种基本的金属材料复合技术。焊接而成的金属复合材料具有单一金属的综合性能和很高的性能价格比，尤其是可以节约贵重稀缺金属。因此焊接在材料合成和加工领域具有的地位。

　　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，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，高温N6纯镍带，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，精选N6纯镍带，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，金坛N6纯镍带，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%。

　　镍合金按用途可分为：

　　(1)镍基高温合金：主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起和抗腐蚀作用，其他元素起强化作用。在650～1000℃高温下有较高的强度和、抗燃气腐蚀能力，是高温合金中应用广、高温强度的一类合金。用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。

　　(2)镍基耐蚀合金：主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。早应用的是镍铜合金，又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。

　　(3)镍基耐磨合金：主要合金元素是铬、钼、钨，耐腐蚀N6纯镍带，还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外，其、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件，也可作为包覆材料，通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。

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