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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，阜宁纯镍窄料，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，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，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。

镍合金的种类

镍-铬-铁-钼“G”合金合金G-3的耐腐蚀能力在许多应用中都超过合金400、合金600和合金825。这种合金特别耐硫酸和不纯净磷酸的腐蚀，能够经受还原性和氧化性两种介质条件。后来开发的合金G-30焊接性能更好，耐腐蚀能力提高，特别是焊缝热影响区的耐蚀能力

镍-铬-钼“C”合金合金C-276是化学工业用于应对腐蚀性极强的介质条件(超出不锈钢的能力范畴)的合金材料，它在各种酸、酸性盐和其它各类腐蚀性化学物质中具有杰出的耐蚀能力。合金C-276在湿和次氯酸盐这样的恶劣环境中表现优异。由于合金C-276钼含量较高，因此它对氯离子引起的点蚀和缝隙腐蚀有很好的耐蚀能力。寻求比合金C-276冶金性能和耐腐蚀性能更好的材料的过程，纯镍窄料价格，促进了几种“C”系列合金的开发与商业化，它们是合金C-22、622、59、686和C-2000。这些合金的钼含量大致相当，而铬含量都大大高于合金C-276。某些牌号还含有钨或铜。这些次要合金元素对冶金性能和耐腐蚀性的影响是复杂的，本文不作论述。

镍-钼“B”合金合金B-2对具有还原性的硫酸、磷酸和盐酸有突出的耐腐蚀能力。它特别适用于全部浓度范围和温度高达沸点的盐酸设备。氧化性化学物质对这种合金的耐腐蚀性有不利的影响，尤其是溶液中作为杂质的铁离子和铜离子等强氧化剂。后来开发的合金B-3和合金B-4的性能比合金B-2更好，这些新牌号的一个好处是降低了加工中不良显微组织(可能造成脆化)的形成。

镍基合金复合板的国内标准

镍基合金一般用作复合板的复层材料，纯镍窄料厂家，基层材料可以是碳钢及低合金钢，也可以是不锈钢。以上所提及的所有镍基合金，都可以被用来制作镍基合金复合板。

JB4748-2002是镍基合金以往执行的标准，2010年5月1日，NB/T47002.2-2009标准——《压力容器用焊接复合板

第2部分：镍-钢复合板》实施，不可逆纯镍窄料，正式取代了JB标准。

镍基合金复合板生产流程

镍基合金复合钢板，从原材料入厂检验到成品的包装发运，一般要经过几十道工序，主要的工序如下：原材料入厂检验→基、复材划线下料→基材抛光除锈→复材拼接→复材校平→基、复材配板→复合→无损检测→未结合区域补焊→复合板热处理→校平→性能检验→二次无损检测→齐边定尺→复材表面酸洗钝化或机械抛光→成品检验→包装等工序。