耐蝕鎳合金——選擇與應(yīng)用指南
冶金技術(shù)與制造技術(shù)的不斷進(jìn)步推動(dòng)了鎳合金的發(fā)展,N6純鎳錠品質(zhì)好不好,促進(jìn)了它們?cè)诨瘜W(xué)工業(yè)的廣泛應(yīng)用。
鎳合金集優(yōu)異的耐蝕性、強(qiáng)度、韌性、冶金穩(wěn)定性、加工性及焊接性于一身。許多鎳合金還具有的耐熱性能,是要求高溫強(qiáng)度和高溫下耐化學(xué)腐蝕用途的理想選擇。
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鋼與鎳及鎳合金焊接,常見(jiàn)問(wèn)題解答
制造化工和石油設(shè)備時(shí),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(wèn)題
焊接時(shí),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(duì)高,所以在焊接接頭的熔合區(qū),不會(huì)形成擴(kuò)散層。焊接的主要問(wèn)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(shí),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(shí),液態(tài)金屬中可能會(huì)溶解較多的氧,而氧在高溫時(shí)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(shí)如來(lái)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,N6純鎳錠純度怎么樣,因此,氧的溶解度在鎳結(jié)晶時(shí)的突變,比在鐵結(jié)晶時(shí)的突變更加明顯。所以,焊縫中Ni為15%~30%時(shí)的氣孔傾向小,而Ni含量大時(shí),氣孔傾向進(jìn)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(shí),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,也能提高焊縫抗氣孔能力。
鎳帶熔點(diǎn)高、耐蝕、機(jī)械性能好,在熱冷狀態(tài)下都有較好的壓力加工性,盱眙N6純鎳錠,易除氣,適用于無(wú)線電、電光源、機(jī)械制造、化學(xué)工業(yè),是真空電子器件中重要的結(jié)構(gòu)材料;優(yōu)點(diǎn):導(dǎo)電性能強(qiáng)、電阻值小、焊接牢固、散熱性能好、耐腐蝕不生銹,是制造動(dòng)力電池的材料。鎳帶表面應(yīng)光滑、清潔,不應(yīng)有風(fēng)層,裂紋、氣泡、起刺、壓折和夾雜;允許有輕微的局部的不使帶材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點(diǎn)、凹坑、壓入物和輥印等缺陷,輕微的氧化色、發(fā)暗和輕微的局部的油跡不作報(bào)廢依據(jù);帶材兩邊應(yīng)切齊,刺、裂邊和卷邊。帶材應(yīng)平直,但允許有輕微的波浪;帶材的側(cè)邊彎曲度每米不大于3毫米。
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