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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，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，高规格纯镍板，氧的溶解度在镍结晶时的突变，纯镍板哪里有，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，邳州纯镍板，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。

镍的定义

纯镍是银白色的金属，熔点高(1455度)，力学功能和冷、热压力加工功能好，耐腐蚀性，是耐热浓碱溶液腐蚀的好材料，耐中性和微酸性溶液以及，在大气、淡水和海水中化学性安稳，但不耐氧化性酸和高温含硫气体的腐蚀。一般用作机械、化工设备的耐腐蚀构建，精密仪器结构件，电子管和无线电设备零件，器械及食品工业餐具器皿等。

镍基合金复合板的热处理

Inconel 625复合板的热处理

625合金的敏化时间较长，在正常的热处理条件下，不容易发生敏化。因此，625复合板的热处理可以正火处理或消应力热处理。以不锈钢为基材的复合板，可以选择固溶处理或消应力热处理。Inconel

625+Q345R复合板经1000℃的热处理后，高纯度纯镍板，能得到很好的力学性能和耐腐蚀性能。

随着各类设备使用要求的提高，越来越多的镍基合金复合板得到应用。复合板制造过程中一定要重点注意热处理质量控制。在镍基合金复合板的制造过程中，应当根据复层镍基合金的特点、腐蚀性能要求及复合板自身的特点来选择适当的热处理工艺。实践表明，恰当的热处理工艺既能地消除过程中产生的应力，恢复和改善基材力学性能，又能保证复层镍基合金的耐腐蚀性能。