镍及镍合金焊接性能研究
摘要：目前国内对于镍及镍合金的焊接性能还没有系统的研究，各施工单位在施工过程中也方法不一，文章将系统阐述镍及镍合金的焊接特点，工艺方法，焊接难点以及焊材的选择及应用。
关键词：镍；镍合金；焊接性能
1、镍及镍合金的焊接特点
1.1一般要求
镍合金的焊接工艺与不锈钢相似，其热膨胀系数与碳钢接近，故焊接时的变形有相同趋势。所有焊缝应有微凸的外形，要避免平焊缝和凹形焊缝，因为凹形焊缝会导致焊缝中心部位开裂。焊接镍合金通常不需要预热，但如果母材温度低于2℃，则应将金属加热到比环境温度高10℃，以免水汽凝结造成气孔。焊接接头的性能通常与母材相同，大多数固溶镍合金可在液态下工作。沉淀硬化合金焊后应热处理以获得最佳性能。在大气环境下工作的镍合金构件最好进行消除应力处理，否则会引起应力腐蚀开裂。在大多数腐蚀介质中焊缝金属的抗腐蚀能力类似与母材，在某些强烈腐蚀的环境中可能需要高匹配或非匹配的焊缝金属。
1.2表面准备
清洁是成功焊接镍及镍合金的最重要因素。在高温下，由于硫、磷、铅和某些其他低熔点杂质的作用，镍和镍合金会有很大的脆化敏感性，而这种杂质元素往往存在于常规生产过程中的材料中，如油、脂、漆、涂料、记号笔印、润滑剂等，所以在任何焊接操作前，必须将金属彻底弄干净。对于常温接头拉说，接头没边约50mm的清洁区就足够了，在高温下形成的氧化物必须清除，而在常温下形成的氧化膜则关系不大，因为氧化镍的熔点在2090℃，大大高于镍的熔点（约1440℃）。这样，在焊接时，母材熔化，而氧化物则处于固体状态，会形成未融合缺陷。
1.3坡口
厚度在2.4mm以下可不开坡口，大于此厚度要开坡口否则如有未焊透，会导
致缝隙产生，加快腐蚀，而且亦会提高局部应力集中，形成裂纹。如果不能进行
双面焊，则用GTAW焊接根部焊道是最佳选择如管子对接。
1.4异种材料焊接
异种材料焊接通常需要考虑复杂的冶金因素，焊缝熔敷金属的成分不但收焊
条或填充金属的控制，而且亦受两侧母材稀释量的控制，稀释量随焊接方法、操
作技术和接头设计的改变而变化，所有这些都影响到连接方法和焊接材料的选择。
某些焊接材料特别适用于异种材料的焊接。镍-铬焊丝和焊条，如INCO-WELDA、INCO-WELDB焊条，INCONEL112和IN-CONEL182焊条，INCONEL625和
INCO-WELD686CPT焊丝均为异种钢焊接的常用品种，它们能够适用母材的不同稀
释率而不产生裂纹。
2、不同焊接方法的工艺特点
目前使用较多的是手工电弧焊和钨极气体保护焊。
2.1手工电弧焊
手工电弧焊（SMAW）一般用于厚度大于等于1.6mm的镍合金材料。大多数情
况下，焊条熔敷金属的成分与母材相似。每一焊条直径有一最佳的电流范围，过
大的电流会导致气孔和弯曲不合格，因为合金元素和脱氧剂在它们熔入前会造成
氧化。镍和镍合金寒风金属流动性不如钢好，所以焊接时最好少许摆动，但其幅
度不要大于三倍焊条的直径，不管是否采用摆动，焊缝的外形应稍凸。焊缝十分脆，每焊一道后，焊下一道前应把焊渣彻底清除，并且用不锈钢刷子刷干净。推
荐对所有焊缝都去除焊渣。特别对焊缝有耐蚀要求时，更要清除干净。
2.2钨极气体保护焊
钨极气体保护焊（GTAW）广泛用于镍合金焊接，特别在连接搏件和不希望残
留焊渣时更宜使用。GTAW也是沉淀硬化合金的首选焊接方法。GTAW采用直流正
接。推荐气体为氩气、氦气或两者混合气体。对单道焊可在氩中加入少量的氢
（≤5%）。在GTAW时，通常要求对根部进行保护，如采用惰性气体保护衬垫等。
3、镍及镍合金焊接难点
镍及镍合金的焊接难点主要反映在两个方面，既防止焊接热裂纹和气孔。
3.1焊接热裂纹
镍合金焊缝金属对焊接热裂纹有较高的敏感性。由于镍合金系单项奥氏体组织，寒风中的一些杂质元素和低熔点物质容易在晶界偏析和集聚，在熔池的凝固
过程中造成开裂。这些低熔点的物质主要是Ni-S和Ni-Si等的化合物与镍形成
的共晶体，其熔点大多在1000℃以下。所以为了减少焊接热裂纹产生的概率，应
该尽量控制焊缝中硫、磷以及硅、铅等元素的含量，选用纯度高的优质焊材，在
焊接工艺上应尽量可能采用小的焊接工艺参数，保持焊接坡口的高度清洁，采用
合理的焊接顺序以及减少焊接应力等。由于镍基合金焊缝金属对焊接热裂纹（微
裂纹）有较强的敏感性，而这种裂纹通过无损检测又很难发现，故在焊材标准中
规定在试样的弯曲面允许有一定量的开裂来加以控制。
3.2气孔
镍基合金焊缝金属对气孔也比较敏感，这是由于镍合金的固液相温度间距比
较小，而且液态金属的流动性也比较差，倘若加上焊缝金属的冷却速度比较快。
熔池中的气体来不及逸出，就可能被凝固在焊缝中，造成气孔。而且氧气、二氧
化碳和氢气等气体在液态镍中的溶解度比较大，冷却时溶解度明显减少，也是造
成气孔的一个原因。此外，如果在焊接坡口中还带有涂料、漆、油脂等赃物，则
其分解更容易进入熔池而产生气孔。所以在焊接镍及镍合金前一定要将坡口清理
干净，气体保护焊时，在有条件的情况下，可以在气体中适当加入一些氢气，以
提高保护气体的还原性，减少气孔产生，如在焊接材料中适当加入铝和钛，也有
利于减少焊缝中的气体。
4、镍基合金焊材的应用
4.1在核电工业的应用
核能发电的关键装备是核反应堆压力容器和蒸汽发生器。其中蒸汽发生器的上千根镍基合金换热管要与厚度约为500mm、直径约为4500mm带有镍基合金堆焊层的大型管板焊接。由于这些焊缝常年在纯水的环境下工作，所以如何选用合适的焊材经过了一条漫长的道路。
20世纪50年代到80年代，一般采用INCONEL600及600T合金材料和INCONEL82填充金属以及INCONEL182焊条来制作蒸汽发生器，但是在70年代后期发现，上述焊缝中出现了晶间应力腐蚀裂纹（IGSCC），因此转而研究其他镍基焊材。
20世纪90年代末期，美国海军研究十组在适用30%Cr焊丝时又发现了异种不寻常的开裂。这是一种在焊后产生的冷裂纹（DDP），在这种开裂裂口处经常出现微小的再结晶晶粒。最近SMC公司推出了异种根本解决IGSCC和DDP开裂的新材料---INCONEL52M焊丝和INCONEL152M焊条。这是一种含30%Cr以及B和Zr 的焊接材料，除了具有防止IGSCC和DDP开裂的功能外，还具有更强的防止根部开裂能力。
4.2在火电工业中的应用
为了抑制低氮氧化合物的形成（NO2），通常采用一种特种燃烧器使煤得不到充分燃烧。但这会带来一个副作用，既由于煤的不完全燃烧而产生H2S，而
H2S会对锅炉内壁产生严重腐蚀，其腐蚀率每年可达1.5-2.3mm，为此电厂需要经常停机对锅炉进行维修。
6年来，SMC公司使用ERNiCrMo-10焊材（既INCONEL622填充金属）在降低上述腐蚀危害方面发挥了卓越的作用。传统的做法是将这些焊材用TIG焊接方法以及低的熔敷率堆焊在锅炉的水冷壁上。由于堆焊工作量大，后来则采用全自动带专门控制程序的TIG焊工艺。
参考文献
[1]余燕,吴祖乾.焊接材料选用手册,上海,上海科学技术文献出版社.2005.
[2]JohnC.lippold,DamianJ.Kotecki.Weldingmetallurgyandweldabilityof stainless,1edition,Wiley-Interscience,2005.
[3]杨富，新型耐热钢焊接，北京，北京电力出版社，2006.
镍及镍合金焊接性能研究 摘要：目前国内对于镍及镍合金的焊接性能还没有系统的研究，各施工单位在施工过程中也方法不一，文章将系统阐述镍及镍合金的焊接特点，工艺方法，焊接难点以及焊材的选择及应用。 关键词：镍；镍合金；焊接性能 1、镍及镍合金的焊接特点 1.1一般要求 镍合金的焊接工艺与不锈钢相似，其热膨胀系数与碳钢接近，故焊接时的变形有相同趋势。所有焊缝应有微凸的外形，要避免平焊缝和凹形焊缝，因为凹形焊缝会导致焊缝中心部位开裂。焊接镍合金通常不需要预热，但如果母材温度低于2℃，则应将金属加热到比环境温度高10℃，以免水汽凝结造成气孔。焊接接头的性能通常与母材相同，大多数固溶镍合金可在液态下工作。沉淀硬化合金焊后应热处理以获得最佳性能。在大气环境下工作的镍合金构件最好进行消除应力处理，否则会引起应力腐蚀开裂。在大多数腐蚀介质中焊缝金属的抗腐蚀能力类似与母材，在某些强烈腐蚀的环境中可能需要高匹配或非匹配的焊缝金属。 1.2表面准备 清洁是成功焊接镍及镍合金的最重要因素。在高温下，由于硫、磷、铅和某些其他低熔点杂质的作用，镍和镍合金会有很大的脆化敏感性，而这种杂质元素往往存在于常规生产过程中的材料中，如油、脂、漆、涂料、记号笔印、润滑剂等，所以在任何焊接操作前，必须将金属彻底弄干净。对于常温接头拉说，接头没边约50mm的清洁区就足够了，在高温下形成的氧化物必须清除，而在常温下形成的氧化膜则关系不大，因为氧化镍的熔点在2090℃，大大高于镍的熔点（约1440℃）。这样，在焊接时，母材熔化，而氧化物则处于固体状态，会形成未融合缺陷。
1.3坡口 厚度在2.4mm以下可不开坡口，大于此厚度要开坡口否则如有未焊透，会导 致缝隙产生，加快腐蚀，而且亦会提高局部应力集中，形成裂纹。如果不能进行 双面焊，则用GTAW焊接根部焊道是最佳选择如管子对接。 1.4异种材料焊接 异种材料焊接通常需要考虑复杂的冶金因素，焊缝熔敷金属的成分不但收焊 条或填充金属的控制，而且亦受两侧母材稀释量的控制，稀释量随焊接方法、操 作技术和接头设计的改变而变化，所有这些都影响到连接方法和焊接材料的选择。 某些焊接材料特别适用于异种材料的焊接。镍-铬焊丝和焊条，如INCO-WELDA、INCO-WELDB焊条，INCONEL112和IN-CONEL182焊条，INCONEL625和 INCO-WELD686CPT焊丝均为异种钢焊接的常用品种，它们能够适用母材的不同稀 释率而不产生裂纹。 2、不同焊接方法的工艺特点 目前使用较多的是手工电弧焊和钨极气体保护焊。 2.1手工电弧焊 手工电弧焊（SMAW）一般用于厚度大于等于1.6mm的镍合金材料。大多数情 况下，焊条熔敷金属的成分与母材相似。每一焊条直径有一最佳的电流范围，过 大的电流会导致气孔和弯曲不合格，因为合金元素和脱氧剂在它们熔入前会造成 氧化。镍和镍合金寒风金属流动性不如钢好，所以焊接时最好少许摆动，但其幅 度不要大于三倍焊条的直径，不管是否采用摆动，焊缝的外形应稍凸。焊缝十分脆，每焊一道后，焊下一道前应把焊渣彻底清除，并且用不锈钢刷子刷干净。推 荐对所有焊缝都去除焊渣。特别对焊缝有耐蚀要求时，更要清除干净。 2.2钨极气体保护焊 钨极气体保护焊（GTAW）广泛用于镍合金焊接，特别在连接搏件和不希望残 留焊渣时更宜使用。GTAW也是沉淀硬化合金的首选焊接方法。GTAW采用直流正
Ni200纯镍管的现场焊接经验 前言 镍与镍基耐蚀合金是化学、石油化工、有色金属冶炼、航天核能工业领域中耐高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属材料。1996年我公司承建了青岛化工厂6万吨/年离子膜烧碱工程，该工程烧碱蒸发工段部分工艺管道在设计中选用了纯镍材质。纯镍材质管道全部从意大利帕米莱克公司进口。材质为Ni200，其管内介质为NaOH溶液，规格为2″~4″，总长200多米，各类对接焊口100多道,角焊缝50多道. １．镍的理化性能分析 镍在常温时的晶体结构为面心立方晶格，其熔点及电阻率均低于碳素钢。镍与低碳钢的物理性能比较见表1。 表1镍与低碳钢的物理性能比较 镍的化学活性低，氧化初期生成的氧化膜能防止镍进一步氧化和腐蚀，高温时有良好的抗蚀性。镍与其他元素形成合金后，力学性能和抗腐蚀、抗氧化性能显著改善,但热导率和电阻率显著下降。若镍中含有的杂质较多，则在焊接时易形成低熔点共晶物，使焊接性能下降。
Ni200管的化学成分和机械性能分别见表2和表3。 表2、Ni200管的化学成分 表3、Ni200管的机械性能 3. 镍的焊接性能分析 3.1镍的焊接性能 纯镍和镍合金的焊接性能与奥氏体不锈钢相比有许多相似之处，主要存在焊接热裂纹倾向较大，易产生焊缝气孔等问题，焊接性能较差。 3.1.1焊接热裂纹 纯镍的热裂纹敏感性高，焊接时易产生焊接热裂纹。主要原因有：ａ.纯镍材质中含有的S.P等杂质与Ni作用，易于在晶界形成低熔共晶； b.熔池金属易于形成方向性强的单相奥氏体柱状晶，促使杂质偏析； c.线膨胀系数较大，易形成较大的焊接应力。 3.1.2 焊缝气孔 纯镍焊缝气孔倾向较大。由于纯镍固液相温度间距小，流动性差，同时O2、H2、CO2在液态中的溶解度较大（如O2在1720℃时溶解
镍 镍是一种银白色金属，首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特分离出来的。1775年才制得Ni。1825~1826年间，瑞典开始了Ni的工业生产，直到将Ni 炼制成合金钢之后， Ni工业才有了较快的发展。由于它具有良好的机械强度和延展性，难熔耐高温，并具有很高的化学稳定性，在空气中不氧化等特征，因此是一种十分重要的有色金属原料，被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层，镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。 由于镍具有优良性能，已成为发展现代航空工业、国防工业和建立人类高水平物质文化生活的现代化体系不可缺少的金属。 Ni的性质： （1）熔点： 1453℃，沸点： 3075℃； （2）比重：8.8g/cm3； （3）在空气中不氧化（即便加热到700~800 ℃）； （4）抗腐蚀性强，碱不起作用；除HNO 外，其它酸类作用甚微。 3 纯镍纯度≮99.0%，冷变形性、焊接性与抗腐蚀性均好。 镍合金 蒙乃尔（MONEL）Ni-Cu合金 镍合金按用途可分为五类：镍基高温合金、镍基耐蚀合金、镍基耐磨合金、镍基精密合金以及镍基形状记忆合金。其中镍基耐蚀合金具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用镍基耐蚀合金的是镍铜合金，又称蒙乃尔合金。蒙乃尔合金等镍基耐蚀合金具有以下焊接特点： 焊接热裂纹问题：镍基耐蚀合金具有较高的热裂纹敏感性。热裂纹发生在高温状态，常温下不再扩展。 焊前清理方面：焊件表面的清洁性是成功地焊接镍基耐蚀合金的一个重要要求。焊件表面的污染物主要是表面氧化皮和引起脆化的元素。镍基耐蚀合金表面氧化皮的熔点比母材高得多，常常可能形成夹渣活细小的不连续氧化物。
镍及镍合金的焊接工艺 一、常用镍及镍基合金及其分类 镍及镍基合金具有特殊的物理、力学及耐腐蚀性能，镍基耐蚀合金在200～1090℃范围内能耐各种腐蚀介质的侵蚀，同时具有良好的高温和低温力学性能，尤其在一些苛刻腐蚀条件下是一般不锈钢所无法取代的优良材料。在镍中添加铬、铜、铁、钼、铝、钛、铌、钨等元素后，通过固溶强化，不但可以改善纯镍的力学性能，而且可适应于各种腐蚀介质下侵蚀，并使之具有优良的耐腐蚀性。 镍基耐蚀合金根据其合金元素的含量和所占比例进行分类和命名，如Ni-Cu合金称为蒙乃尔合金；Ni-Cr-Fe合金中镍含量占优势，称因康镍合金，若铁含量高则称因康洛依合金；对于钼含量较高的Ni-Cr-Mo合金则多数称哈斯特洛依合金，也称海氏合金或哈氏合金。 二、镍及镍合金的焊接特点 1、焊接热裂纹 由于镍基合金为单相奥氏体组织，所以与不锈钢相比，具有高的焊接热裂纹敏感性，特别是焊缝易产生多边化晶间裂纹。这种裂纹为微裂纹，焊后对焊缝进行着色检查时，短时间一般发现不了，但经过一段时间后，才会显露出来。 2、限制热输入 采用高热输入焊接镍基耐蚀合金可能产生不利的影响。在热影响区产生一定程度的退火和晶粒长大，高热输入可能产生过度的偏析、碳化物的沉淀或其他有害的冶金现象，易引起热裂纹或降低耐蚀性。
如果热输入过小，会加速焊缝的凝固结晶速度，更易形成多边晶界，在一定应力下有助于多边化裂纹的产生。 3、耐蚀性能 对于大多数镍基耐蚀合金，焊后对耐蚀性能并没有多大影响。通常选择填充材料的化学成分与母材接近。但有些镍基合金焊接加热后对靠近焊缝的热影响区产生有害影响，如Ni-Mo合金通过焊后退火处理来恢复热影响区的耐蚀性，而对于大多数镍基合金不需要通过焊后热处理来恢复耐蚀性。 4、工艺特性 （1）镍及镍基合金液态焊缝金属流动性差，不像钢焊缝金属那样容易润湿展开。由于需要控制接头的焊缝金属，镍基耐蚀合金接头形式与钢不同，接头的坡口角度更大，以便使用摆动工艺。 （2）焊缝金属熔深浅，同样不能通过增大焊接电流来增加熔深，如果电流过大可能引起裂纹和气孔，因此接头钝边的厚度要薄一些。 （3）镍基耐蚀合金一般不需要焊前预热，但当母材温度低于15℃时，应对接头两侧加热到15～20℃。一般不推荐焊后热处理。 三、焊接方法的选用 镍及镍合金适用的焊接方法有：焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊。 四、焊接材料 镍及镍合金焊材的选用原则是应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值，当需要时，其耐蚀性能不应低于母材的相应
Inconel625低碳镍铬钼铌合金的焊接性分析 昆明冶研新材料股份有限公司潘喜顺 摘要Inconel625低碳镍铬钼铌合金是一种对各种腐蚀介质都具有优良的耐蚀性。尤其具有优秀的耐无机酸腐蚀能力，焊接性不好，易产生热裂纹。在氯化物介质中具有出色的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀的性能。因其应用特殊，故材料成本较高。 关键词Inconel625低碳镍铬钼铌合金焊接性分析 1 625镍合金材料的特性分析 625合金材料是一种对各种腐蚀介质都具有优良耐蚀性的低碳镍铬钼铌合金，简称625镍合金。 1.1 625合金的化学成分 合 金% 镍铬钼 铌 钽 铁铝钛碳锰硅铜磷硫 6 2 5 最 小 58 20 8 3.15 最 大 23 10 4.15 5 0.4 0.4 0. 1 0. 5 0. 5 0. 5 0.015 0.015 1.2 625镍合金的物理性能:
密度8.4 g/cm3 熔点1290-1350℃ 1.3 625镍合金的金相结构 625为面心立方晶格结构。当在约650℃保温足够长时间后，将析出碳颗粒和不稳定的四元相并将转化为稳定的Ni3(Nb,Ti)斜方晶格相。固溶强化后镍铬矩阵中的钼、铌成分将提高材料的机械性能，但塑性会有所降低。 1.4 625镍合金的机械性能 1.5 625镍合金的牌号 中国牌号：GH3625/GH625 美国牌号：Inconel 625/UNS NO6625 法国牌号：NC22DNb 德国牌号：W.Nr.2.4856 1.6 625镍合金的基本特性
（1）对氧化和还原环境的各种腐蚀介质都具有非常出色的抗腐蚀能力 （2）优秀的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，并且不会产生由于氯化物引起的应力腐蚀开裂 （3）优秀的耐无机酸腐蚀能力，如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸以及硫酸和盐酸的混合酸等 （4）耐各种无机酸混合溶液腐蚀的能力 （5）40℃时，在各种浓度的盐酸溶液中均能表现出很好的耐蚀性能（6）有良好的加工性和焊接性，无焊后开裂敏感性 （7）温在-196～450℃的压力容器的制造认证 （8）腐蚀工程师协会NACE 标准认证（MR-01-75）符合酸性气体环境使用的最高标准等级VII 2 625镍合金的应用环境分析 625镍合金在很多介质中都表现出极好的耐腐蚀性。在氯化物介质中具有出色的抗点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和侵蚀的性能。具有很好的耐无机酸腐蚀性，如硝酸、磷酸、硫酸、盐酸等，同时在氧化和还原环境中也具有耐碱和有机酸腐蚀的性能。有效的抗氯离子还原性应力腐蚀开裂。在海水和工业气体环境中几乎不产生腐蚀，对海水和盐溶液具有很高的耐腐蚀性，在高温时也一样。焊接过程中无敏感性。在静态或循环环境中都具有抗碳化和氧化性，并且耐含氯的气体腐蚀。 软化退火后的低碳合金广泛的应用于化工流程工业，较好的耐腐
（一）镍及镍合金的焊接 1、一般规定 <1>本章适用于镍及镍合金现场设备和管道的焊接施工。 <2>本章适用于焊条电弧焊、钨极惰性气体保护电弧焊、熔化极惰性气体保护电弧焊和埋弧焊方法。 2、焊前准备 <1>镍及镍合金焊接材料的选用应符合下列规定： <1.1>焊缝金属的力学性能不应低于相应母材退火状态或固溶状态的标准规定的下限值，焊接工艺性能应良好，焊缝的使用性能应符合国家现行有关标准和设计文件的规定。 <1.2>同种镍材的焊接，应选用和母材合金系列相同的焊接材料； <1.3>异种镍材及镍材与奥氏体钢之间的焊接，应按耐蚀性能较好的母材以及线膨胀系数与母材相近的原则选择焊接材料。 <1.4>惰性气体保护电弧焊时，保护气体应选用氩气、氦气或氩和氦的混合气。 <2>坡口加工应符合下列规定：焊件切割及坡口加工宜采用机械方法，当采用等离子切割时，应清理其加工表面。 <3>坡口加工应符合下列规定：焊件切割及坡口加工宜采用机械方法，当采用等离子切割时，应清理其加工表面。 <4>焊件组对和施焊前，应对坡口两侧各20mm范围内进行清理。油污可用蒸汽脱脂，对不溶于脱脂剂的油漆和其他杂物，可用氯甲烷、碱等清洗剂清洗，标记墨水可用甲醇清除，被压入焊件表面的杂物可用磨削、喷丸或10％盐酸溶液清洗。并用水冲净，干燥后方能焊接。 <5>管道对接焊件组对时，内壁错边量不应大于0.5mm。
<6>定位焊缝应符合下列规定： <6.1>定位焊应采用经评定合格的焊接工艺，并应由合格焊工施焊。 <6.2>采用钨极惰性气体保护电弧焊进行定位焊时，焊缝背面应进行充氩气或其他气体保护； <6.3>管道对接定位焊缝的长度宜为10mm～15mm，厚度应不超过壁厚的2/3。 <6.4>定位焊缝应焊透及熔合良好，并应无气孔、夹渣等缺陷； <6.5>定位焊缝应平滑过渡到母材，并应将焊缝两端磨削成斜坡。 <6.6>定位焊缝应均匀分布。正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间 3、焊接工艺要求 <1>镍及镍合金管的底层焊道焊接时，宜采用钨极惰性气体保护电弧焊方法。当含铬或含钼的镍合金焊接接头要求有良好的耐晶间腐蚀性能时，应采用钨极惰性气体保护电弧焊、熔化极惰性气体保护电弧焊或焊条电弧焊方法。 <2>焊接应采用小线能量、窄焊道和保持电弧电压的稳定，并应采用短弧不摆动或小摆动的操作方法。 <3>焊缝多层焊时，宜采用多道焊，底层焊道完成后，应采用放大镜检查焊道表面，每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并应消除各种表面缺陷，每层焊道的接头应错开。 <4>当焊件温度小于15℃时，应对焊缝两侧各300mm范围内加热至15℃～20℃，并应热透，对拘束度大的厚壁焊件，宜采取预热措施。道间温度应小于100℃。 <5>当采用钨极惰性气体保护电弧焊方法焊接底层焊道时，焊缝背面应采取充氩气或其他气体保护措施。焊接过程中，焊丝的加热端应置于保护气体中。 <6>焊件表面不得有电弧擦伤，并不得在焊件表面引弧和熄弧。当焊
铁镍合金的制备工艺和性能分析铁镍合金是一种具有高强度、高抗蚀性、高导电性和高热稳定 性的金属材料，被广泛应用于航空航天、机械制造、化工等领域。本文将介绍铁镍合金的制备工艺和性能分析。 一、铁镍合金的制备工艺 1. 真空感应熔炼法 真空感应熔炼法是一种常用的铁镍合金制备工艺。该方法使用 感应炉将铁、镍等金属材料在真空环境下加热熔化，然后通过合 金的凝固过程来获得铁镍合金。此方法可用于制备Ni-Fe合金， Fe-Ni-Co合金和Fe-Ni-Cr合金等不同成分的铁镍合金。 2. 真空电弧熔炼法 真空电弧熔炼法是另一种常用的铁镍合金制备工艺。在该方法中，金属材料被放置在真空室中，并通过电弧加热来熔化，然后 通过合金的凝固过程来获得铁镍合金。此方法可用于制备Ni-Fe合金，Ni-Fe-Co合金和Ni-Fe-Cr合金等不同成分的铁镍合金。
3. 溅射沉积法 溅射沉积法是一种比较新的铁镍合金制备工艺。该方法是在真空环境下使用溅射技术将镍和铁等材料沉积在基片上，形成铁镍合金薄膜。此方法的优点是高效、可重复性好，并且能够制备高质量的铁镍合金薄膜。 二、铁镍合金的性能分析 1. 强度和硬度 铁镍合金具有非常高的强度和硬度，这使得其成为优良的结构材料。该合金的强度和硬度主要取决于合金中Ni的含量和热处理的条件。在一些高温应用场景中，铁镍合金具有出色的抗蠕变性能，这是由于平衡相结构中的Ni3Fe相的存在。 2. 抗蚀性
铁镍合金具有出色的抗腐蚀性能，并可用于制造各种化学、石 油和海洋工业设备。其中，Ni含量越高，抗腐蚀性能越好。此外，铁镍合金还可通过加入Mo、Cu等元素来提高其抗腐蚀性能。 3. 热膨胀系数 铁镍合金具有非常低的线性热膨胀系数，因此能够在极端温度 应用场景下维持其稳定性。铁镍合金的线性热膨胀系数与其Ni的 含量密切相关，而加入Cr、Co等元素可以降低合金的线性热膨胀 系数。 4. 焊接性 铁镍合金的焊接性与其合金组成、力学强度和热应力有关。通 常情况下，使用TIG、MIG或电阻焊等方法可以实现铁镍合金的 焊接。但是，由于铁镍合金具有高的热膨胀系数，因此在焊接时 需要进行严格的热控制。 结语
镍及镍合金焊管标准 镍及镍合金焊管是一种重要的工业材料，广泛应用于石油、化工、航空航天、核工业等领域。为了确保其质量、性能和安全性，国际上制定了一系列的镍及镍合金焊管标准。这些标准涵盖了材料成分、力学性能、尺寸公差、外观质量、焊接性能等方面，为生产、检验和使用提供了统一的依据。 一、材料成分 镍及镍合金焊管的材料成分是影响其性能和质量的关键因素之一。不同牌号的镍及镍合金具有不同的化学成分和机械性能，因此应根据具体的使用条件和要求选择合适的材料。在国际标准中，对镍及镍合金焊管的化学成分进行了详细的规定，包括主要元素和杂质元素的含量范围，以及相应的检测方法。 二、力学性能 镍及镍合金焊管的力学性能是保证其安全使用的重要指标。这些指标包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等。在制造和使用过程中，这些力学性能可能会受到温度、压力、腐蚀等环境因素的影响而发生变化。因此，在镍及镍合金焊管标准中，对这些力学性能的要求和检测方法进行了详细的规定，以确保其在使用过程中的安全性和可靠性。 三、尺寸公差 镍及镍合金焊管的尺寸公差是影响其互换性和使用性能的重要因素之一。不同规格和用途的镍及镍合金焊管具有不同的尺寸公差要求。在国际标准中，对这些尺寸公差进行了详细的规定，包括外径、壁厚、长度等方面的公差范围，以及相应的检测方法。这些规定可以确保不同批次和不同厂家生产的镍及镍合金焊管具有一致的尺寸和质量。 四、外观质量
镍及镍合金焊管的外观质量是影响其美观度和使用性能的重要因素之一。在制造和使用过程中，可能会出现表面缺陷、划伤、氧化等问题。因此，在镍及镍合金焊管标准中，对这些外观质量问题进行了详细的规定，包括允许存在的缺陷类型和程度，以及相应的检测方法。这些规定可以确保生产出的镍及镍合金焊管具有一致的外观质量和美观度。 五、焊接性能 镍及镍合金焊管的焊接性能是保证其在使用过程中能够与其他材料进行有效连接的关键指标之一。不同牌号的镍及镍合金具有不同的焊接性能，因此应根据具体的使用条件和要求选择合适的焊接方法和工艺参数。在国际标准中，对镍及镍合金焊管的焊接性能进行了详细的规定，包括焊接方法的选择、工艺参数的控制、焊缝质量的检测等方面的内容。这些规定可以确保生产出的镍及镍合金焊管具有良好的焊接性能和连接效果。
镍和镍合金焊丝的用途对比 镍和镍合金焊丝在工业生产中具有广泛的用途。镍可以单独用作焊丝材料，也可以与其他元素形成合金焊丝。它们在不同的领域和应用中具有一些相似和不同的用途。 首先，镍焊丝在航空航天领域有重要的应用。由于镍具有良好的耐腐蚀性和高温性能，因此镍合金焊丝被广泛应用于航空发动机和航天器部件的焊接和修复。镍合金焊丝能够提供高强度、优异的抗热和抗氧化性能，可以帮助提高航空航天器的性能和可靠性。 其次，镍焊丝在化工行业也有重要的应用。由于镍合金具有优异的耐腐蚀性能，可以抵抗酸、碱和盐溶液的侵蚀，因此广泛应用于化工设备和管道的焊接。镍合金焊丝可以确保化工设备的耐腐蚀性能，延长其使用寿命，并提高生产效率。 镍和镍合金焊丝在能源行业也具有重要的用途。镍合金焊丝可以用于核能设备、石油和天然气管道的焊接。镍合金焊丝具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，能够保证能源设备的长期稳定运行。 另外，镍合金焊丝还在海洋工程领域有广泛的应用。海水具有很高的腐蚀性，对金属材料的腐蚀十分严重。而镍合金焊丝具有出色的耐腐蚀性能，可以抵抗海水的侵蚀，因此被广泛应用于船舶、海上钻井平台和海底管道的焊接。
此外，镍焊丝还在食品加工行业有一定的应用。镍焊丝具有良好的卫生性能，不会对食品造成污染，因此常用于不锈钢食品设备的焊接。镍焊丝具有出色的耐腐蚀性能，可以确保食品设备的长期使用。 总结来说，镍和镍合金焊丝在航空航天、化工、能源、海洋工程以及食品加工等多个领域都有广泛的应用。镍合金焊丝具有耐腐蚀、抗热、抗氧化等优异性能，能够提高设备的性能和可靠性。在不同的领域和应用中，选用适合的焊丝材料能够确保焊接质量并提高产品的寿命和使用效果。因此，合理选择和应用镍和镍合金焊丝对于各个行业具有重要意义。
电铸镍的焊接工艺研究报告 电铸镍的焊接工艺研究报告 摘要： 随着科学技术的不断进步，电铸镍在工业生产中应用越来越广泛。本文通过对电铸镍焊接工艺的研究，探讨了电铸镍的焊接特性，分析了焊接参数对焊接质量的影响，并提出了一种优化的电铸镍焊接工艺。 1.引言 电铸镍是一种由镍合金制成的金属材料，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，广泛应用于航空航天、化工等领域。然而，电铸镍在实际应用过程中需要进行焊接处理，以提高其加工性能和使用寿命。因此，研究电铸镍的焊接工艺具有重要的工程意义。 2.电铸镍焊接特性 2.1 焊接材料特性 电铸镍的主要成分为镍合金，通常与其他材料相接触进行焊接。电铸镍材料具有良好的可焊性和可塑性，能够满足各种焊接需求。 2.2 焊接过程特性 电铸镍焊接过程涉及热量传递、相变和应力等因素。在焊接过程中，电铸镍材料会因高温受热而发生相变，从而产生应力。焊接过程中的温度和应力对焊接质量起着重要作用。 3.焊接参数对焊接质量的影响 3.1 焊接电流 焊接电流是决定焊接熔池形成和温度分布的关键参数。适当调整焊接电流可以提高焊接质量，但过高或过低的焊接电流都会
导致焊接缺陷。 3.2 焊接速度 焊接速度影响焊接熔池形成和凝固过程。较快的焊接速度可以降低熔池形成时的热输入量，减少焊接缺陷的产生。然而，过快的焊接速度可能导致焊接熔池不充分，影响焊缝的质量。 4.电铸镍焊接工艺优化 在电铸镍焊接工艺中，通过调整焊接参数以及增加适当的焊接辅助材料，可以优化焊接质量和提高焊接效率。优化焊接工艺可以降低焊接缺陷率，提高焊接接头的强度和密封性，从而延长电铸镍材料的使用寿命。 5.结论 综上所述，电铸镍的焊接工艺是提高电铸镍材料加工性能和使用寿命的关键环节。通过研究电铸镍焊接特性和焊接参数对焊接质量的影响，可以优化电铸镍的焊接工艺，提高焊接质量和效率。未来的研究中应继续深化对电铸镍焊接工艺的理论研究和实验验证，为电铸镍在工业生产中的应用提供更多的理论和实践支持 综上所述，电铸镍材料的焊接工艺对于提高其加工性能和使用寿命至关重要。适当调整焊接电流和焊接速度可以改善焊接质量，但过高或过低的参数可能导致焊接缺陷。通过优化焊接工艺并控制焊接参数，可以降低焊接缺陷率，提高焊接接头的强度和密封性，从而延长电铸镍材料的使用寿命。未来的研究应进一步深化对电铸镍焊接工艺的理论研究和实验验证，以为电铸镍在工业生产中的应用提供更多的理论和实践支持
铁镍基高温合金的焊接性及焊接工艺 一、焊接性 对于固熔强化的高温合金，主要问题是焊缝结晶裂纹和过热区的晶粒长大，焊接接头的“等强度”等。对于沉淀强化的高温合金，除了焊缝的结晶裂纹外，还有液化裂纹和再热裂纹；焊接接头的“等强度”问题也很突出，焊缝和热影响区的强度、塑性往往达不到母材金属的水平。 1、焊缝的热裂纹 铁镍基合金都具有较大的焊接热裂纹倾向，特别是沉淀强化的合金，溶解度有限的元素Ni和Fe，易在晶界处形成低熔点物质，如Ni—Si，Fe—Nb，Ni—B等；同时对某些杂质非常敏感，如：S、P、Pb、Bi、Sn、Ca等；这些高温合金易形成方向性强的单项奥氏体柱状晶，促使杂质偏析；这些高温合金的线膨胀系数很大，易形成较大的焊接应力。 实践证明，沉淀强化的合金比固熔强化合金具有更大的热裂倾向。 影响焊缝产生热裂纹的因素有： ①合金系统特性的影响。 凝固温度区间越大，且固相线低的合金，结晶裂纹倾向越大。如：N—155（30Cr17Ni15Co12Mo3Nb），而S—590（40Cr20Ni20Co20Mo4W4Nb4）裂纹倾向就较小。 ②焊缝中合金元素的影响。 采用不同的焊材，焊缝的热裂倾向有很大的差别。如铁基合金Cr15Ni40W5Mo2Al2Ti3在TIG焊时，选用与母材合金同质的焊丝，即焊缝含有γ／形成元素，结果焊缝产生结晶裂纹；而选用固熔强化型HGH113，Ni—Cr—Mo系焊丝，含有较多的Mo，Mo在高Ni合金中具有很高的溶解度，不会形成易熔物质，故也不会引起热裂纹。含Mo量越高，焊缝的热裂倾向越小；同时Mo还能提高固熔体的扩散激活能，而阻止形成正亚晶界裂纹（多元化裂纹）。 B、Si、Mn含量降低，Ni、Ti成分增加，裂纹减少。 ③变质剂的影响。 用变质剂细化焊缝一次结晶组织，能明显减少热裂倾向。 ④杂质元素的影响。 有害杂质元素，S、P、B等，常常是焊缝产生热裂纹的原因。 ⑤焊接工艺的影响。 焊接接头具有较大的拘束应力，促使焊缝热裂倾向大。采用脉冲氩弧焊或适当减少焊缝电流，以减少熔池的过热，对于提高焊缝的抗热裂性是有益的。 2、热影响区的液化裂纹 低熔点共晶物形成的晶间液膜引起液化裂纹。 A—286的晶界处有Ti、Si、Ni、Mo等元素的偏析，形成低熔点共晶物。 液膜还可以在碳化物相（MC或M6C）的周围形成，如Inconel718,铸造镍基合金B—1900和Inconel713C。 高温合金的晶粒粗细，对裂纹的产生也有很大的影响。焊接时常常在粗晶部位产生液化裂纹。因此，在焊接工艺上，应尽可能采用小焊接线能量，来避免热影响区晶粒的粗化。 对焊接热影响区液化裂纹的控制，关键在于合金本身的材质，去除合金中的杂质，则有利于防止液化裂纹。 3、再热裂纹 γ／形成元素Al、Ti的含量越高，再热裂纹倾向越大。 对于γ／强化合金消除应力退火，加热必须是快速而且均匀，加热曲线要避开等温时效的温度、时间曲线的影响区。 对于固熔态或退火态的母材合金进行焊接时，有利于减少再热裂纹的产生。 焊接工艺上应尽可能选用小焊接线能量，小焊道的多层焊，合理设计接头，以降低焊接结构的拘束度。
镍及镍合金焊材选用与匹配 随着工业技术的发展，镍及镍合金在各个行业中的应用越来越广泛。镍及镍合金的特殊性能使其成为高温、腐蚀环境下的理想材料。在工 程实践中，焊接是常用的材料连接方法之一。然而，镍及镍合金的选 用与匹配对焊接质量和工程性能具有重要影响。本文将通过分析镍及 镍合金焊材的特点，探讨其选用与匹配原则。 1. 镍及镍合金焊材的特点 镍及镍合金具有以下几方面的特点：高温强度、抗腐蚀性、良好的 可焊性和可加工性。镍具有高的热膨胀系数和热导率，能够在高温下 保持较高的强度和韧性。镍合金在高温、腐蚀环境中表现出色，常用 于航空航天、化工、核能等领域。焊接镍及镍合金时，需要选择合适 的焊材和焊接工艺，以确保焊接接头的性能和质量。 2. 镍及镍合金焊材的选用原则 （1）焊材化学成分匹配：焊接时，焊材的化学成分应与母材相匹配，以保证焊接接头性能的一致性。焊接镍及镍合金时，通常采用镍 及镍合金焊丝或焊条作为焊材，其化学成分应与母材尽可能接近，避 免出现明显的不匹配。 （2）焊材与母材熔点匹配：焊接过程中，焊材和母材需要同时熔 化并形成均匀的焊缝。因此，焊材的熔点应与母材相匹配，以保证焊 接时二者能够充分熔化并融合。
（3）焊材与母材机械性能匹配：焊接接头的强度和韧性主要取决于焊材和母材的机械性能匹配程度。选用焊材时，应考虑焊接接头的受力情况，选择具有相似机械性能的焊材，以提高焊接接头的力学性能。 （4）焊材耐腐蚀性匹配：镍及镍合金焊接接头通常会面临腐蚀环境的侵蚀，因此焊材的耐腐蚀性能也需要与母材相匹配。在选用焊材时，应考虑焊接接头所处环境的腐蚀性，并选择具有良好耐蚀性的焊材。 3. 镍及镍合金焊材的常见类型 根据镍及镍合金焊材的特点和应用需求，常见的焊材类型包括：（1）纯镍焊材：纯镍焊材无铁元素，具有良好的耐腐蚀性和高温强度，适用于对腐蚀性要求较高的环境。 （2）镍铁焊材：镍铁焊材由镍和铁元素组成，具有高强度和良好的可焊性，适用于高温、高压下的焊接。 （3）镍铬焊材：镍铬焊材由镍、铬和铁元素组成，具有良好的抗腐蚀性和高温强度，适用于化工、航空航天等领域。 （4）镍钼焊材：镍钼焊材由镍、钼和铁元素组成，具有良好的抗腐蚀性和高温强度，适用于核能、船舶等领域。 4. 镍及镍合金焊材的选用与匹配案例
UNS N06625镍铬合金焊接工艺研究 费东 【摘要】分析了Gorgon液化天然气项目应用的UNS N06625镍铬合金管道的焊接性,并对该管道进行了焊接工艺评定试验,提出了控制焊接质量的措施.研究分析表明,UNS N06625镍铬合金焊接应采用较小的热输入,焊接工艺选用手工钨极氩弧焊和INCONEL Filler Metal 625焊丝,可以避免在焊接过程中出现热裂纹,使焊缝获得与母材良好匹配的性能.通过焊后无损检测和理化性能检测,UNS N06625镍铬合金焊缝性能符合标准要求.%In this article,it analyzed the weldability of UNS N06625 nickel-chromium alloy pipeline used in Gorgon LNG project, carried out welding procedure qualification test, and put forward welding quality control measures. The results indicated that it should adopt smaller welding heat input in UNS N06625 nickel-chromium alloy welding, select manual argontungsten-arc welding and INCONEL Filler Metal 625 welding wire, so as to avoid hot cracking during welding, and make the weld obtain good performance matching with base metal. Through nondestructive testing after welding and the physical and chemical properties tests, UNS N06625 nickel-chromium alloy weld performance accorded with standard requirements. 【期刊名称】《焊管》 【年(卷),期】2016(039)004 【总页数】4页(P35-38)
镍及镍基合金的特性和焊接 镍及镍合金具有优异的耐腐蚀性能，在化工领域中的应用越来越广泛，下面就镍及镍基合金的特点和焊接工艺进行介绍。 1 材料慨述 工业纯镍在国内主要是N6,国外有Nickel 200、Nickel 201 ；镍基耐腐蚀合金分为因科耐尔（Inconel ）、因科洛依（Incoloy ）、蒙耐尔（Monel）、哈斯特洛依（Hastelloy ）等。 1.1 工业纯镍Nickel 201 Nickel 201 是工业纯镍，具有优良的塑性和韧性，高的化学稳定性。纯镍有耐大气、碱、淡水锈蚀。在热浓碱液中耐腐蚀性能极好，在中型和微酸性溶液及有机溶剂等介质中也有较好的耐蚀性。不耐氧化性酸和含有氧化剂的溶液以及多数熔融金属的腐蚀。在高温含硫气体中也会发生硫化变脆。 1.2 因科耐尔Inconel 600 因科耐尔Inconel 600 具有理想的强度、加工性、耐腐蚀和耐热性能。有良好的抗高温氧化、腐蚀、冷热加工性能及低温力学性能。1.3 因科洛依Incoloy 825 Incoloy 825 含铬量与不锈钢接近，因而在一般腐蚀性介质中的耐腐蚀性能也和不锈钢类似，对热碱液，碱性硫化物的耐蚀性比不锈钢
好，抗高温腐蚀性能更好。 1.4 蒙耐尔Monel 400 Monel 400 对卤素、中性水溶液、苛性碱溶液、稀硫酸、氢氟酸和磷酸等具有良好的耐蚀性能。对氯化物、浓硫酸、高温含硫气体等不够耐蚀。对非氧化性酸，特别是对氢氟酸的耐蚀性非常好。 1.5 哈斯特洛依HastelloyB-2 HastelloyB-2 的碳、硅含碳量极低，改变了在敏化状态和焊后状态的抗晶间腐蚀性能。它可以在沸腾温度下任何浓度的盐酸介质中使用。 1.6 HastelloyC-276 HastelloyC-276 在氧化性和还原性介质中都具有很好的耐蚀性能，尤其适用于混入铁离子Fe3+、铜离子Cu2+等强氧化性离子的盐酸、硫酸溶液、以及氯化物和海水的孔蚀。 2 焊接材料2.1 填充金属 在选择焊丝时，应选择加入Ti、Al、Nb等元素的焊丝。可以防止焊缝金属产生裂纹和气孔等缺陷。 2.2 保护气体 保护气体采用氩气。 2.3 电极选用铈钨电极，发射电子能力强，引弧稳弧性能好，载流能力高，辐射性小。 3 焊接 3.1 焊接性分析镍及镍合金焊接易产生热裂纹，也有产生气孔及中温敏化脆化
镍及镍合金的材料及焊接性 —— 一、镍及镍合金的性能和用途 镍是在某些介质中耐蚀性非常好的金属材料。例如，镍抗碱类的腐蚀性仅次于银，镍对酸性和碱性的有机化合物的抗腐蚀性也非常强。但对亚硫酸、盐酸，特别是硝酸的抗腐蚀性能差。 在镍中加人一定量的Cr、Mn、Mo、Co、W、Cu、Al、Ti等元素成为镍基合金，它不仅具有良好的耐蚀性，且具有高的耐热性和高的电阻等性能。 镍具有高的熔点（1453℃），在高温和低温下均具有良好的塑性和加工性能，在再结晶温度(200-600℃)以上退火可消除加工硬化，提高塑性。 镍的化学活性低，氧化初期生成的氧化膜能防止进一步氧化和腐蚀，高温时具有良好的抗蚀性。 镍与其他金属元素形成合金后力学性能和抗腐蚀、抗氧化性能显著改善，但导热率和电导率下降。 这些镍及镍合金一部分用作耐热材料，但大部分作为耐蚀材料使用。另外还有一些仿国 外的，如尼莫尼克、英科镍尔及哈斯特洛依等类型的镍基合金，主要用于航空、发电及国防工业等方面。 镍及镍合金的物理性能和力学性能见表1-18,部分镍及镍合金见表1-19。 二、镍及镍合金的焊接性 ①氧、氢和二氧化碳在液态中的溶解度相当大，但冷却时溶解度减小，所以在焊缝中易产生气孔。 ②镍及镍合金易被硫和铅脆化，沿晶界开裂，产生裂纹。必须严格控制焊接材料的硫、铅含量。
③工业纯镍及镍铜合金易产生焊接气孔，一般是由于氧过多地溶入熔池，与氢化物形成水蒸气气孔。防止措施是增加焊丝或涂料中的脱氧剂，通常采用铝和钛作为脱氧剂。 ④镍对磷、硫有很大的亲和力，结晶时形成低熔点共晶，使焊缝强度减弱并容易产生结晶裂纹。 ⑤镍铬合金熔化焊时易形成难熔的氧化铬薄膜，阻碍焊缝成形并形成夹杂。 ⑥以铝、钛为主要合金元素的沉淀硬化镍合金，若焊后的残余应力较大，在时效过程中或工作温度高于时效温度时，易产生“应变-时效”裂纹。 ⑦有些耐热合金易产生热影响区显微裂纹。 ⑧镍及其合金液体流动性差，熔深小，又不能采用大电流，为此坡口角度及根部圆弧半径均应大些。 ⑨焊件表面上残余焊渣在高温(接近焊渣的熔点)条件下，会产生腐蚀作用。在含硫的还原性气氛中，残渣还会使硫向残渣富集，可能引起焊接接头的脆化。 ⑩焊接镍及镍合金时，焊缝金属只有在复合合金化的条件下，才能优质的焊接接头。
实例——Ni200纯银管道焊接 某化丄集团5万吨离子膜片碱装置采用纯傑管道Ni200材料，管道总条240 多米，焊口260多个，管道最小规格DX25mm,最大规格DNSOOmm,壁厚3. 05〜 4. 31mm, Ni200纯傑化学成分和焊丝化学成分见表13。 表13 N1200纯银化学成分和焊丝化学成分 （1）低碳银钢的焊接性分析 为便于分析，将纯银Ni200、低碳钢Q235和不锈钢18-8物理性能作一比较 （见表14）,纯傑焊接主要存在焊接热裂缝、气孔和外观成形差。 ①焊接热裂纹纯银含量大于或等于99%,焊接时具有一定的热裂倾向与材料中是否含有硫、磷等有害元素及含量有关，即使少量，也会产生相当大的影响，随着S、P含量增高，热裂倾向大大增加，因此控制材料中的S、P杂质，防 止S、P的污染非常重要。 ②焊缝气孔纯银对氢气孔非常敏感，氢在液态金属中溶解度较大，随着温度下降而显著降低，山于纯傑热导率大，固液相温度区间小，液态金属黏度大, 流动性差，焊缝结晶凝固快，熔池液态金属中溶解的氢不易析出，便生成气孔。减少气孔必须采用合适的焊接材料，并保证焊件和焊丝的清洁、干燥，防止外界空气、油脂、水分等污染熔池。当环境气温低于16°C时易产生气孔，这是坡口表面存在冷凝水的缘故，焊前必须预热，施焊时还要求空气相对湿度小于63%。 ③未熔合和焊缝成形差由于纯傑热导率大，熔池冷却凝固快，小电流焊接不易充分熔化母材，导致焊缝易出现未熔合缺陷。液态金属流动性和润湿性差, 焊缝表面纹路较粗，且易产生咬边、凹陷，焊缝成形不如碳钢、不锈钢美观。 （2）焊接工艺 ①焊接方法釆用磚极氮弧焊对熔池保护效果好，易操作，易保证焊接质量。焊丝釆用ERNi-1,直径2.5mm,该焊丝中含有Mn、Mn与S化合能阻止低熔共晶XiS的形成，能有效预防热裂纹的产生，焊丝中少量的铝、钛元素能起到脱氧剂的作用。为了保护纯線不受环境污染，Ni管子必须存放在干净、干燥和安全的仓库内，并由专人负责保管，保管和施工人员不能直接用手触摸材料，必须穿干净的工作服，戴干净的手套，总之不准对材料带来污染。
第6章镍及镍合金的焊接 镍及镍合金具有独特的物理性能和力学性能，耐蚀性强，在200~1090℃范围内能耐各种介质的侵蚀，具有良好的高温和低温性能，在石化、航空航天、海洋开发等许多领域得到广泛应用。航空发动机需要的镍合金材料占整体结构材料的一半以上，包括发动机的燃烧室、火箭叶片、导向叶片等均采用镍合金的焊接结构.所以，镍及镍合金的焊接技术在结构制造中占据着重要地位。 6.1 镍及镍合金的性能及焊接性特点 6.1.1 镍及镍合金的分类 工业生产中常用的纯镍及镍合金的种类较多，通常是按合金元素、强化方式、成形方法和用途进行分类。 (1) 按合金元素分类 镍及镍合金根据合金元素含量不同，可分为工业纯镍和镍合金。镍合金是在纯镍中加入Cu、Cr、Mo、Fe、Nb、W等合金元素形成的，如Ni-Cu、Ni-Cr-X和Ni-Cr-Mo-Cu等。 ①工业纯镍颜色比银略黄而有光泽，具有优良的塑性和韧性，还具有耐大气、碱、淡水等介质的锈蚀能力。在工业生产中，纯镍多数是以压延制成板材用于产品结构。镍的成分占99%以上，含碳量不超过0.3%，在高温中比较稳定，有一定的热强性。 ②Ni-Cu合金也称为蒙乃尔合金（Monel），兼备Cu和Ni的耐蚀性，在还原介质中比Ni的耐蚀性强。Ni-Cu合金对、中性水溶液、苛性碱溶液、稀硫酸和磷酸等具有良好的耐蚀性能。但在卤化物和浓硝酸溶液中耐蚀性较差。 ③Ni-Cr和Ni-Cr-Fe合金也称为因康乃尔合金（Inconel），含镍量较多，约占70%以上。这种合金具有抗高温氧化和耐氯离子介质的应力腐蚀性能。固溶状态的Inconel合金，不含氯离子和氧的高纯度水中具有晶间应力腐蚀开裂倾向。 ④Ni-Cr-Mo和Ni-Cr-Mo-Cu合金也称为哈斯特洛依合金（Hastelloy）。Ni-Cr-Mo 合金由于加入较多的Cr和Mo，具有较强的耐蚀性，如耐各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐的混合物和亚硫酸的腐蚀。但经过600~1150℃敏化处理或焊接时，在盐酸、铬酸、碳酸等介质中容易产生晶间腐蚀。加入Cu元素的Ni-Cr-Mo-Cu合金，多用于耐硫酸和耐磷酸腐蚀的环境中。 (2) 按合金强化方式分类 镍及镍合金根据强化方式，主要有固溶强化和沉淀强化镍合金。 ①固溶强化合金通常加入Cr、Mo、W、Co、Al、Fe等元素进行固溶强化。由于Cr在Ni中有较大的溶解度，所以合金的抗氧化性主要是通过Cr元素实现的。Cr主要与