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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，纯镍带生产厂家，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，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，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，阜阳纯镍带，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，高纯度纯镍带，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，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。

该工艺直接采用高纯度的电解镍原料进行连铸制造，克服了传统制造方法带来的降低镍带纯度导致镍带内阻增加的缺陷，同时还克服现有制造方法存在的能耗高，生产效率低，设备投资大的缺陷。保证了镍带的高纯度和低内阻本工艺直接采用脱气并材料组织致密化的高纯度镍带原材料进行轧制，高温纯镍带，省去了传统工艺中的熔炼，刨面，酸洗工序及其设备避免在熔炼过程中添加辅料造成的镍中间品纯度下降内阻增大的缺陷。