鋼與鎳及鎳合金焊接,常見問題解答
制造化工和石油設備時,為了節省昂貴的鎳,經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,焊縫中的含鎳量相對高,所以在焊接接頭的熔合區,不會形成擴散層。焊接的主要問題是在焊縫中容易產生氣孔和熱裂紋。
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。
氧的影響。焊接時,液態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生反應生成水蒸氣和,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,焊縫中氣孔數量越多。
鎳的影響。在鐵鎳焊縫中,氧在鐵鎳中的溶解度不同,氧在液態鎳中的溶解度大于液態鐵中的溶解度,-n6純鎳錠,而氧在固態鎳中的溶解度卻比在固態鐵中的小,因此,氧的溶解度在鎳結晶時的突變,比在鐵結晶時的突變明顯。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。
其他合金元素的影響。當鐵鎳焊縫中含有錳、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定的化合物中,也能提高焊縫抗氣孔能力。
該工藝直接采用高純度的電解鎳原料進行連鑄制造,克服了傳統制造方法帶來的降低鎳帶純度導致鎳帶內阻增加的缺陷,如東n6純鎳錠,同時還克服現有制造方法存在的能耗高,生產效率低,設備投資大的缺陷。-了鎳帶的高純度和低內阻本工藝直接采用脫氣并材料組織致密化的高純度鎳帶原材料進行軋制,省去了傳統工藝中的熔煉,刨面,酸洗工序及其設備避免在熔煉過程中添加輔料造成的鎳中間品純度下降內阻增大的缺陷。
鎳合金按用途可分為:
(1)鎳基高溫合金:主要合金元素有鉻、鎢、鉬、鈷、鋁、鈦、硼、鋯等。其中鉻起和抗腐蝕作用,其他元素起強化作用。在650~1000℃高溫下有較高的強度和、抗燃氣腐蝕能力,是高溫合金中應用廣、高溫強度的一類合金。用于制造航空發動機葉片和火箭發動機、核-、能源轉換設備上的高溫零部件。
(2)鎳基耐蝕合金:主要合金元素是銅、鉻、鉬。具有-的綜合性能,可耐各種酸腐蝕和應力腐蝕。早應用的是鎳銅合金,又稱蒙乃爾合金;此外還有鎳鉻合金、鎳鉬合金、鎳鉻鉬合金等。用于制造各種耐腐蝕零部件。
(3)鎳基耐磨合金:主要合金元素是鉻、鉬、鎢,工業級n6純鎳錠,還含有少量的鈮、鉭和銦。除具有耐磨性能外,n6純鎳錠廠家,其、耐腐蝕、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作為包覆材料,通過堆焊和噴涂工藝將其包覆在其他基體材料表面。
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