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镍基合金的焊接知识-无锡求和不锈钢

信息来源：求和不锈钢时间：2020-05-25 16:07:09 浏览次数:-

1. 概述

镍及镍基合金是随着航空、宇航、核能和石油化工工业的兴起而迅速发起来的。现已成为上述工业生产领域不可缺少的重要材料。镍基合金具有独特的物理、力学和耐腐蚀性能，同时具有良好的高温、低温特性，更有优越的加工性能。

铁镍基合金含有质量分数为30%以上的镍，而Fe、Ni的质量分数对于50%，其组织和性能与镍基合金相似，一般也使用镍基合金作为填充材料。故将这两类合金一并讨论。

2. 常见母材分类、牌号及性能

2.1 分类

镍可以与一些耐蚀性优良的元素形成固溶体，而且固溶度较大。因此，可根据实际需要，加入不同的合金元素，得到具有不同耐腐蚀性能的一系列镍基合金。

按成分分类，分为Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Mo合金等等。
按用途分类，分为耐腐蚀镍基合金和耐热镍基合金，其中耐腐蚀镍基合金又可分为耐氧化性介质镍基合金及耐还原性介质镍基合金，等等。

2.2 常用镍基合金的牌号及性能

中、美、俄罗斯各国都有自己的编号方法，可以查阅有关手册。其中美国镍基合金的种类较多，较全面。本文试图选择有代表性的材料进行介绍。

纯镍

200合金201合金都是工业纯的锻造Ni，力学性能良好，尤其塑、韧性优良。两种合金的区别在于，201合金具有极低的含碳量，因此不易出现高温脆性。

200合金201合金主要用于卤族气体、非氧化性盐类、有机酸等设备和部件。

Ni-Cu合金

Ni-Cu合金也称蒙乃尔合金（即美国Monel型合金）。是最著名的镍基合金。包括400和500两个系列，最常用的是Monel400，其成分范围为：Ni〉63%，Cu=28~34%。

Ni-Cu合金在氢氟酸和氟气中具有优异的耐蚀性，在所有的强碱中也是高度耐蚀的；在非氧化性的无机酸和大多数有机酸中有相当的耐蚀能力；在工业大气、流动的海水、氯化物溶液、玻璃腐蚀介质中也有良好的耐蚀性。

Ni-Cu合金具有良好的冷、热加工性能。Monel400的热加工温度为650~1180℃，其退火温度为760~930℃。

Ni-Cr、Ni-Cr-Fe合金

这两类合金中由于含有较高的Cr（一般在15%以上），在高温下具有较高的强度和抗氧化能力。有一部分还同时加入Al、Ti、Nb等合金元素，可以时效强化。这两类合金对工业大气、海水有良好的耐蚀性，对氧化性酸如硝酸、铬酸含氧化性盐的酸性溶液都耐蚀，还耐强碱溶液的腐蚀。但在氯化物溶液中易发生点腐蚀和缝隙腐蚀。

Ni-Cr-Fe合金的典型牌号有Inconel 600和NS 312合金，耐高温氧化性介质腐蚀。Inconel690（NS315）是在Inconel 600的基础上降C、增Cr而发展起来的。它耐氯化物及高温高压水的腐蚀。耐氧化性介质及HNO3-HF混酸腐蚀。X-750属于时效强化型Ni-Cr-Fe合金，可抗氧化性介质腐蚀，又耐冲蚀。