鋼與鎳及鎳合金焊接,常見問題解答
熱裂紋
鋼與鎳及其合金的焊縫中,產生熱裂紋的主要原因是,由于高鎳焊縫具有樹枝狀組織,在粗大晶粒的邊緣上,集中了一些低熔點共晶體,從而削弱了晶粒間的聯系,降低了焊縫金屬的抗裂能力。另外,焊縫金屬的鎳含量過高對焊縫金屬產生熱裂紋有重大的影響,在鐵鎳焊縫中,氧、硫、磷等雜質對焊縫熱裂紋傾向也有很大的影響。
當采用無氧焊劑時,由于焊縫中氧、硫、磷等有害雜質的減少,-n6純鎳寬料,-是含氧量的下降,使裂紋量大為減小。因為熔池結晶時,氧和鎳能形成ni+nio共晶體,共晶溫度為1438℃,而且氧還能加強硫的有害作用。所以焊縫中含氧量較高時,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均是變質劑,能細化焊縫組織,并能打亂其結晶方向。al、ti還是-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。
焊接接頭的力學性能
鐵鎳焊接接頭的力學性能與填充金屬材料以及焊接參數有關。在焊接純鎳和低碳鋼時,當焊縫中ni當量低于30%,在焊縫快速冷卻條件下,焊縫中會出現馬氏體結構,吉林n6純鎳寬料,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當量應大于30%。
鎳基合金的種類及應用
按照合金的主要性能,可以把鎳基合金分為鎳基耐熱合金、鎳基耐蝕合金、鎳基耐磨合金等;按照成分進行分類,可以分為ni-cr-mo合金、ni-mo合金、ni-cr-mo-cu合金、ni-cu合金、ni-cr合金等。以下幾種為常見鎳基合金的牌號。
hastelloyc-276(unsn10276,簡稱c-27-金),一種ni-cr-mo-w合金,具有優異的耐點腐蝕和應力腐蝕開裂性能,-是在含氯離子的煙氣脫硫環境中的耐蝕性能。廣泛用于煙氣脫硫工程、治污工程、化工設備等領域。
inconel
625(unsn06625,簡稱625合金),一種ni-cr-mo合金,用于苛刻性腐蝕環境,尤其是存在縫隙腐蝕、點腐蝕及高溫氧化環境中。廣泛用于航天工程、化工設備、石油開發、治污工程等領域。
incoloy
825(unsn08825,簡稱825合金),一種ni-fe-cr-mo合金,具有優異的耐-和磷酸腐蝕性能,-的耐點腐蝕、應力腐蝕開裂和晶間腐蝕性能。廣泛用于化工設備、石油工程、治污工程等領域。
inconel
600(unsn06600,簡稱600合金),一種ni-cr-fe合金,具有-的耐應力腐蝕開裂,n6純鎳寬料發貨快不快,耐堿腐蝕等性能。廣泛用于石油化工、核工業等領域。
monel
400(unsn04400),一種ni-cu合金,在海水、稀、稀-等腐蝕環境中具有優異的耐腐蝕性能。廣泛應用于海洋工程、制鹽設備、化工設備等領域。
鎳合金的發展
inco和haynes公司利用這些商標的度和美譽度,共計推出了monel、inconel、incoloy和hastelloy系列的大約50種耐腐蝕和耐熱合金。
德國的克虜伯vdm公司是一個后來比較出名的鎳基合金和生產者,其商標是nicrofer,不可逆n6純鎳寬料,nimofer和nicorros。
這三家的公司還在繼續開發化學工業感興趣的新型鎳合金和改進型合金。本文提到的它們的合金列于表a。
所有早期的合金早已失去保護,現在許多其它生產廠都可以生產這些合金,或是其自己的商品名,或是符合標準或技術規范的通用合金名稱。如同-一樣,關于通用名產品和權產品之間的等效問題還存有爭論。
常用的標準規范如astm和din可能比合金開發生產廠家自定的標準-性要求更少,廠商企業內部標準對合金化學成分和冶金參數控制得更嚴一些,目標在于-較高的材料性能。