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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,高纯度纯镍宽料,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,高规格纯镍宽料,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。
锂电池PACK中镍带开槽的作用
镍带是电池串并联的重要物料,在成型镍带开模时,总会在镍带点焊的位置开槽,一般是1*7mm的一字小条形,或是两个1*7mm的十字交叉槽。这样开槽的作用是什么呢?
锂电池PACK中镍带开槽的作用
目前的点焊机,大多数还都是电阻点焊。镍带开槽这样做的好处,
一是人为地增加镍带上两个点焊点之间的内阻。点焊机的瞬间电流通过点焊针往下,镍带开槽导致镍带上方两个点焊针之间的内阻增加,瞬间电流会顺着镍带直接往下走,在镍带与电芯之间发生,这样熔点就会发生在镍带与电芯中间,使得两者的结合连接更好。没有开槽的镍带,点焊机的瞬间电流会在镍带上方发生,熔点也出现在镍带的上方,这样镍带与电芯的结合并不是很好。点焊后的拉力测试和牢固性来说,开槽的镍带会更好。
二是为了限位,人工点焊的生产工艺,能让操作员工肉眼识别到点焊的位置,山东纯镍宽料,以免点焊错位。自动点焊机的工艺,制作自动点焊夹具时,开槽也能起到限位的作用。
镍合金
耐腐蚀性
镍合金比传统的不锈钢和超级奥氏体铁基合金耐各类酸、碱和盐腐蚀的能力提高了一个档次。镍合金一个突出的优点是在含卤化物离子的水溶液中具有的耐腐蚀性能。在这方面,镍合金远远优于奥氏体不锈钢,高强度纯镍宽料,奥氏体不锈钢容易受到氯离子和氟离子溶液的腐蚀。
镍合金这种优异的耐腐蚀行为不仅表现为较低的金属损耗,而且表现为更好的耐局部腐蚀能力,特别是耐点蚀/缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀断裂的能力。与均匀腐蚀相比,这些形式的局部腐蚀是化学行业腐蚀失效的主要原因。