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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,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,高规格纯镍板,其、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,可逆纯镍板,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。
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,高纯度纯镍板,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,纯镍板,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,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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