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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，产生热裂纹的主要原因是，由于高镍焊缝具有树枝状组织，N6纯镍板品质好不好，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，扬州N6纯镍板，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，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%。

镍合金的发展

同铁和铜一样，N6纯镍板哪里有，自从进入文明社会，镍就被用于合金。但是与钢、黄铜和青铜相比，镍合金是化学工业的后来者。

个具有商业重要性的镍合金是合金400，它是由国际镍公司(后来叫Inco合金公司)于1905年开发出来并推向市场，商标为蒙乃尔(MONEL)。下一个重要的里程碑是1930年左右问世的镍-钼合金B和镍-铬-钼-钨合金C。它们的是HaynesStellite公司(现在叫Haynes国际公司)，其中的两个注册商标为HASTELLOY。镍基合金发展的下一个重要阶段来自于Inco公司，1931年开发出镍-铬-铁合金600及1949年开发出镍-铁-铬合金，分别命名为INCONEL和INCOLOY。

镍合金

镍合金的种类

市场上可以买到的镍合金产品形式多种多样，包括中板、薄板、带材、管材、接头和锻件。部分产品的ASTM规范列。某些镍合金还有铸造产品，它们通常具有与其锻轧产品不同的特性。

镍-铜合金400与镍一样，耐腐蚀N6纯镍板，镍-铜合金400的耐蚀性在还原性介质条件下表现，而充气和氧化性化学物质对其耐蚀性不利。合金400具有非常好的耐氢卤酸和卤化物腐蚀的性能，特别是能耐和含氟或的高温气体。这种合金广泛用于处理硫酸溶液、海水和盐水。对于要求高强度的用途，如阀和泵部件，常常采用合金K-500(NO5500)，它是合金400的一种沉淀硬化型衍生牌号。