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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，纯镍冷轧带材纯度怎么样，焊缝中气孔数量越多。

②镍的影响。在铁镍焊缝中，自动化纯镍冷轧带材，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，高质量纯镍冷轧带材，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，纯镍冷轧带材，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

镍合金的种类

镍-铬-铁合金600在镍基体中加入铬扩大了合金600在氧化性环境中的适用性。合金600尽管对无机酸的耐蚀性属于中等，但它对有机酸的耐蚀性却非常好，因此广泛用于脂肪酸的加工。合金600也广泛用于氢氧化物和碱性化学品的生产和储运。

对于兼有耐热和耐蚀要求的高温应用，合金600也是一种的材料。该合金在高温卤素环境下出色的使用性能使它成为有机氯化反应工艺的理想选材。合金600还表现出优异的、抗渗碳和抗渗氮等抗高温退化性能。

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。