鋼與鎳及鎳合金焊接,常見(jiàn)問(wèn)題解答
熱裂紋
鋼與鎳及其合金的焊縫中,產(chǎn)生熱裂紋的主要原因是,由于高鎳焊縫具有樹(shù)枝狀組織,在粗大晶粒的邊緣上,集中了一些低熔點(diǎn)共晶體,從而削弱了晶粒間的聯(lián)系,降低了焊縫金屬的抗裂能力。另外,焊縫金屬的鎳含量過(guò)高對(duì)焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋有重大的影響,在鐵鎳焊縫中,氧、硫、磷等雜質(zhì)對(duì)焊縫熱裂紋傾向也有很大的影響。
當(dāng)采用無(wú)氧焊劑時(shí),由于焊縫中氧、硫、磷等有害雜質(zhì)質(zhì)量的減少,特別是含氧量的下降,純鎳?yán)滠垘Р膬r(jià)格,使裂紋量大為減小。因?yàn)槿鄢亟Y(jié)晶時(shí),氧和鎳能形成Ni+NiO共晶體,共晶溫度為1438℃,而且氧還能加強(qiáng)硫的有害作用。所以焊縫中含氧量較高時(shí),熱裂紋傾向較大。
Mn、Cr、Mo、Ti、Nb等合金元素,均能提高焊縫金屬的抗裂性能。Mn、Cr、Mo、Ti、Nb均是變質(zhì)劑,能細(xì)化焊縫組織,并能打亂其結(jié)晶方向。Al、Ti還是強(qiáng)烈的脫氧劑,能降低焊縫中氧的含量。Mn能與S形成難熔化合物MnS,從而減少硫的有害作用。
焊接接頭的力學(xué)性能
鐵鎳焊接接頭的力學(xué)性能與填充金屬材料以及焊接參數(shù)有關(guān)。在焊接純鎳和低碳鋼時(shí),當(dāng)焊縫中Ni當(dāng)量低于30%,在焊縫快速冷卻條件下,焊縫中會(huì)出現(xiàn)馬氏體結(jié)構(gòu),使接頭的塑性和韌性急劇下降。因此,為了使接頭獲取較好的塑性和韌性,鐵鎳焊縫中的Ni當(dāng)量應(yīng)大于30%。
鎳合金
鎳合金的種類(lèi)
市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的鎳合金產(chǎn)品形式多種多樣,包括中板、薄板、帶材、管材、接頭和鍛件。部分產(chǎn)品的ASTM規(guī)范列。某些鎳合金還有鑄造產(chǎn)品,它們通常具有與其鍛軋產(chǎn)品不同的特性。
鎳-銅合金400與鎳一樣,純鎳?yán)滠垘Р陌l(fā)貨快不快,鎳-銅合金400的耐蝕性在還原性介質(zhì)條件下表現(xiàn),而充氣和氧化性化學(xué)物質(zhì)對(duì)其耐蝕性不利。合金400具有非常好的耐氫鹵酸和鹵化物腐蝕的性能,特別是能耐和含氟或的高溫氣體。這種合金廣泛用于處理硫酸溶液、海水和鹽水。對(duì)于要求高強(qiáng)度的用途,山東純鎳?yán)滠垘Р?,如閥和泵部件,常常采用合金K-500(NO5500),它是合金400的一種沉淀硬化型衍生牌號(hào)。
鎳合金
鎳合金的種類(lèi)
鎳-鉻合金690合金690是承壓設(shè)備制造所用的鎳合金中鉻含量的,對(duì)氧化性介質(zhì)有極強(qiáng)的耐蝕能力。它能有效地用于熱、和/混合酸以及氧化性鹽介質(zhì)。高鉻含量也提高了材料在高溫硫化環(huán)境中的耐蝕能力。
鎳-鉻-合金825由于合金含有近30%的鐵,所以合金825有時(shí)也被列入超級(jí)奧氏體不銹鋼系列中。它在硫酸和磷酸介質(zhì)條件表現(xiàn)出色,與合金20類(lèi)似,開(kāi)發(fā)它們主要目的是用于硫酸和磷酸介質(zhì)。雖然合金825耐鹽酸腐蝕的能力尚可,但是它容易發(fā)生氯離子點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕,特別是在不流動(dòng)、不通氣的溶液中。合金825鐵含量高,所以它對(duì)堿和鹵素的耐蝕能力低于鎳含量較高的合金。
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