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鎳帶熔點高、耐蝕、機械性能好,在熱冷狀態(tài)下都有較好的壓力加工性,易除氣,適用于無線電、電光源、機械制造、化學工業(yè),是真空電子器件中重要的結構材料;優(yōu)點:導電性能強、電阻值小、焊接牢固、散熱性能好、耐腐蝕不生銹,是制造動力電池的材料。鎳帶表面應光滑、清潔,不應有風層,裂紋、氣泡、起刺、壓折和夾雜;允許有輕微的局部的不使帶材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點、凹坑、壓入物和輥印等缺陷,輕微的氧化色、發(fā)暗和輕微的局部的油跡不作報廢依據;帶材兩邊應切齊,刺、裂邊和卷邊。帶材應平直,但允許有輕微的波浪;帶材的側邊彎曲度每米不大于3毫米。
鎳由于具有良好的機械強度、延展性和很高的化學穩(wěn)定性而廣泛應用于不銹鋼、電鍍、電池、化工等領域,基本涵蓋了從民用產品到航天航空、、潛艇、原子能反應堆等各個行業(yè),成為發(fā)展現代航空工業(yè)、工業(yè)和建立人類高水平物質文化生活的現代化體系不可缺少的金屬。
鎳的定義
純鎳是銀白色的金屬,熔點高(1455度),力學功能和冷、熱壓力加工功能好,耐腐蝕性,是耐熱濃堿溶液腐蝕的好材料,耐中性和微酸性溶液以及,在大氣、淡水和海水中化學性安穩(wěn),但不耐氧化性酸和高溫含硫氣體的腐蝕。一般用作機械、化工設備的耐腐蝕構建,精密儀器結構件,電子管和無線電設備零件,器械及食品工業(yè)餐具器皿等。
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(yōu)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(huán)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(huán)境,尤其是存在縫隙腐蝕、點腐蝕及高溫氧化環(huán)境中。廣泛用于航天工程、化工設備、石油開發(fā)、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(yōu)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。
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(yè)等領域。
Monel
400(UNSN04400),一種Ni-Cu合金,在海水、稀、稀硫酸等腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)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。
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、磷等有害雜質質量的減少,特別是含氧量的下降,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還是強烈的脫氧劑,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,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%。