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《鎳及鎳基合金焊材選用.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、鎳及鎳基合金焊材選用鎳是一種用途廣泛的重要有色金屬，具有熔點(diǎn)高﹑耐腐蝕性好﹑力學(xué)性能優(yōu)良等特性。鎳基合金是含鎳量大于50%并含有多良其他元素的合金，鎳基比鐵基能固熔更多的合金元素，所以鎳基合金不但保持了鎳的良好特性，有兼有合金化組分的良好特性，既可耐高溫，又可耐腐蝕。工程上將其分為兩大合金類型，即耐熱用鎳基合金（有稱高溫合金）和耐腐蝕用鎳基合金。前者主要用于航空﹑航天等高溫工作構(gòu)件；后者則用于化學(xué)﹑石油﹑核工業(yè)等苛刻腐蝕環(huán)境。⑴鎳基高溫合金：它是以鎳﹑鉻固熔體為基體并天家多種合金元素進(jìn)行固熔強(qiáng)化而得到的合金。焊接結(jié)構(gòu)常用的鎳基
2、高溫合金的強(qiáng)化機(jī)制分為固熔強(qiáng)化和時(shí)效沉淀強(qiáng)化兩大類。固熔強(qiáng)化是加入Cr﹑Co﹑W﹑Mo﹑Nb﹑Ta等元素，以提高原子間結(jié)合力，產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變，阻止位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高再結(jié)晶度等來強(qiáng)化固熔體。這類合金具有優(yōu)良的抗氧化性，塑性較高，易于焊接，但熱強(qiáng)性相對(duì)較低。時(shí)效強(qiáng)化是在固熔強(qiáng)化的基礎(chǔ)上，天家較多的Al﹑Ti﹑Nb﹑Ta等元素，他們與鎳結(jié)合成共格穩(wěn)定﹑成分復(fù)雜的金屬間化合物，使合金的熱強(qiáng)性大大提高。但是，Al﹑Ti﹑Nb等元素的加入使焊接性變差，故這類元素的加入總量宜限制在6%以下。固熔強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化的形變鎳基高溫合金牌號(hào)有30個(gè)左右，如
3、GH3030（Ni-20Cr-0.25Ti）﹑GH4033(Ni-20Cr-2.5Ti-0.8Al)等。焊接時(shí)有可能產(chǎn)生凝固﹑液化裂紋或應(yīng)變時(shí)效裂紋，Al﹑Ti等時(shí)效強(qiáng)化元素越多，裂紋敏感性越大。⑵鎳基耐蝕合金：為提高鎳基耐蝕合金的耐腐蝕性能，也加入Cr﹑W﹑Mo等合金元素；且要求碳量越低越好；Ti﹑Nb等含量較低，主要作用是抑制碳的有害影響，以提高耐腐蝕性能，這均是與高溫合金的重要區(qū)別。我國的耐腐蝕合金牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)見GB/T15007-1994。鎳基耐腐蝕合金也有固熔和沉淀兩種強(qiáng)化方式，但成分類型與鎳基高溫合金不同，有如下幾種類
4、型；Ni系，近于純鎳，如Ni200等；Ni-Cu系，如蒙乃爾（monel）400(66Ni31Cu);Ni-Cr系和Ni-Cr-Fe系，如因康鎳（Inconel）600(76Ni15Cr8Fe)﹑因康鎳718(53Ni19Cr3Mo5Nb18Fe);Ni-Fe-Cr系，如因康洛依（Incoloy）800(32Ni46Fe21Cr);Ni-Mo系和Ni-Cr-Mo系，如哈斯特洛依（Hastelloy）C(64Ni16Cr16Mo4W);Ni-Cr-Mo-Cu系，含Cu在3%以上。鎳基耐蝕合金在焊接時(shí)可能產(chǎn)生熱裂紋﹑焊縫氣孔等問題
5、，有的合金烈性（如Ni-Cr﹑Ni-Mo﹑Ni-Cr-Mo系）焊接接頭還存在晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕問題。鎳基合金具有耐活潑性氣體﹑耐苛性介質(zhì)﹑耐還原性酸介質(zhì)腐蝕的良好性能，又經(jīng)驗(yàn)有強(qiáng)度高﹑塑性好﹑可冷熱變形和加工成型及可焊接的特點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于石油化工﹑冶金﹑原子能﹑海洋開發(fā)﹑航空﹑航天等工業(yè)中，解決一般不銹鋼和其他金屬﹑非金屬材料無法解決的工程腐蝕問題，是一類非常重要的耐腐蝕金屬材料。鎳基及鐵鎳基耐腐蝕合金的化學(xué)成分列于表1，哈氏系列耐腐蝕合金化學(xué)成分典型值列于表2。表1鎳基及鐵鎳基耐蝕合金的化學(xué)成分合金NiCMnFeSSi
6、CuCrAlTiNbMoNickel20099.50.080.20.20.0050.20.1----------Nickle20199.50.010.20.20.0050.20.1----------Monel40066.50.21.01.20.010.231.5----------Monel40142.50.051.60.40.0080.1余量----------MonelK50066.50.10.81.00.0050.229.5--2.70.5----Inconel60076.00.080.58.00.0060.20.21
7、5.5--------Inconel60160.50.050.514.10.0070.20.523.01.4------Inconel71852.50.040.218.50.0080.20.219.00.50.95.13.0InconelX-71573.00.040.57.00.0050.20.215.50.72.51.0--Incoloy80032.50.050.846.00.0080.50.421.00.40.4----Incoloy80332.0-37.00.06-0.10≤1.50余量≤0.015≤1.0≤0.7525
8、.0-29.00.15-0.600.15-0.6----Incoloy82542.00.030.530.40.020.22.221.50.10.9--3.0表2哈氏C系列耐蝕合金化學(xué)成分典型值合金牌號(hào)國產(chǎn)牌號(hào)CSiNiCrMoFeWNbCuHastelloyCNS333≤0.
