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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，純鎳熱軋板材，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，純鎳熱軋板材發貨快不快，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。
①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，自動化純鎳熱軋板材，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。
②鎳的影響。在鐵鎳焊縫中，氧在鐵鎳中的溶解度不同，氧在液態鎳中的溶解度大于液態鐵中的溶解度，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更加明顯。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。
③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。
鎳基合金復合板的品類及3例化熱處理實例
由于鎳基合金具有優良的耐腐蝕性，在化工設備、核工業、海洋工程、航天工業、制鹽設備、環保工程等方面有著廣泛的應用。但是，鎳基合金含鎳量高，故采用全金屬的鎳合金成本高昂。鎳基合金復合板的出現，既降低了鎳基合金使用的厚度即降低了成本，又用基礎碳鋼基層保證了結構的完整性和安全性，是20世紀六七十年以來偉大發明和材料新應用方向。
焊接是利用所產生的能量作為能源，使被焊接的金屬形成牢固的固相結合的一種焊接方法。它既是一種重要的金屬零件(構件)連接方法，又是一種基本的金屬材料復合技術。焊接而成的金屬復合材料具有單一金屬的綜合性能和很高的性能價格比，尤其是可以節約貴重稀缺金屬。因此焊接在材料合成和加工領域具有的地位。
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-276合金)，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，特別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，高規格純鎳熱軋板材，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，具有優異的耐硫酸和磷酸腐蝕性能，很好的耐點腐蝕、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，具有很好的耐應力腐蝕開裂，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、稀硫酸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。
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