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鋼與鎳及鎳合金焊接，常見問題解答

制造化工和石油設(shè)備時，為了節(jié)省昂貴的鎳，經(jīng)常需要將鋼與鎳及合金焊接在一起。

焊接的主要問題

焊接時，焊縫中的主要成分是鐵和鎳，鐵和鎳能夠互溶，不形成金屬間化合物。在一般情況下，連云港純鎳熱軋板材，焊縫中的含鎳量相對高，所以在焊接接頭的熔合區(qū)，不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋。

氣孔

鋼與鎳及其合金焊接時，影響焊縫中形成氣孔的主要因素是氧、鎳及其他合金元素的含量。

①氧的影響。焊接時，液態(tài)金屬中可能會溶解較多的氧，而氧在高溫時與鎳氧化，形成NiO，NiO能與液體金屬中的氫和碳發(fā)生反應(yīng)生成水蒸氣和，在熔池凝固時如來不及逸出，殘留在焊縫中就形成氣孔。在純鎳與Q235-A埋弧焊的鐵鎳焊縫中，在氮和氫含量變化不大的情況下，焊縫中含氧量越高，焊縫中氣孔數(shù)量越多。

②鎳的影響。在鐵鎳焊縫中，氧在鐵鎳中的溶解度不同，氧在液態(tài)鎳中的溶解度大于液態(tài)鐵中的溶解度，而氧在固態(tài)鎳中的溶解度卻比在固態(tài)鐵中的小，因此，氧的溶解度在鎳結(jié)晶時的突變，比在鐵結(jié)晶時的突變更加明顯。所以，焊縫中Ni為15%~30%時的氣孔傾向小，而Ni含量大時，氣孔傾向進一步提高到60%~90%，鋼的溶入量必然下降，因此引起形成氣孔的傾向變大。

③其他合金元素的影響。當(dāng)鐵鎳焊縫中含有錳、鉻、鉬、鋁、鈦等合金元素或符合合金化時，能提高焊縫抗氣孔能力，這是由于錳、鈦和鋁等都具有脫氧作用，而鉻和鉬則提高焊縫固態(tài)金屬中的溶解度。所以鎳與1Cr18Ni9Ti不銹鋼焊縫的抗氣孔能力比鎳與Q235-A鋼焊縫高。鋁和鈦還能把氮固定在穩(wěn)定的化合物中，純鎳熱軋板材價格，也能提高焊縫抗氣孔能力。

鎳帶制造傳統(tǒng)工藝

金屬鎳帶的制造方法，更具體地說，涉及一種直接用電 解鎳板制造鎳帶的方法。

背承技術(shù)

金屬鎳薄板(即鎳帶)作為原材料廣泛運用電子產(chǎn)品制造行業(yè)，如在手 機電池、電子線路板、燈泡等電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，需大量運用鎳帶。鎳帶的厚度、純度和延展性等物理參數(shù)，是影響以其為原料的電子產(chǎn)品質(zhì)量的 關(guān)鍵因素。隨著電子產(chǎn)品的小型化和化的發(fā)展趨勢，對鎳帶的厚度、純度和延展性等物理參數(shù)提出了越來越高的要求，要求更薄的厚度、更高的 純度和更好的延展性、導(dǎo)電性、更低的電阻值。

作為原材料的電解鎳板因含氫、硫成份高，脆性大、韌性小，不能軋制。 目前，金屬鎳帶是采用傳統(tǒng)的工藝方法進行生產(chǎn)的，生產(chǎn)金屬鎳帶的傳統(tǒng)方法是：先將電解鎳板經(jīng)分切、真空熔煉澆鑄成鎳錠，經(jīng)過刨面 后加熱、進行熱軋，對熱軋后的半成品進行酸洗，然后在進行多次冷軋、壓延、退火和酸洗，達到規(guī)定厚度后，進行分條，純鎳熱軋板材哪里有，然后對成品進行退火，后 進行包裝完成。

鎳合金

這里介紹的鍛軋鎳基合金(定義為含鎳45%以上的合金)包括了化工廠常用的各類鍛軋耐蝕合金。

合金的性能

鎳合金比不銹鋼昂貴。但是，根據(jù)初始成本而不是根據(jù)壽命周期成本進行經(jīng)濟性的比較可能會誤導(dǎo)人們。例如，Ni-Cr-Mo合金價格大約是18Cr-8Ni不銹鋼的5倍，是超級奧氏體不銹鋼的2倍。但由于鎳合金的耐腐蝕性能，初始成本的增加常常能夠通過設(shè)備壽命的延長，純鎳熱軋板材多少錢，維修費用的降低和的停機所帶來的長期費用的節(jié)省而獲得補償。

鎳合金的物理性能與300系奧氏體不銹鋼的物理性能十分相似。鎳基合金與碳鋼的熱膨脹率大致相等，而明顯低于300系不銹鋼的熱膨脹率。

雖然純鎳的導(dǎo)熱率高于碳鋼，但是，大多數(shù)鎳合金的導(dǎo)熱率明顯比較低，在某些情況下甚至低于奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱率。