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鎳基合金的焊接知識-無錫求和不銹鋼

信息來源：求和不銹鋼時間：2020-05-25 16:07:09 瀏覽次數:-

1. 概述

鎳及鎳基合金是隨著航空、宇航、核能和石油化工工業的興起而迅速發起來的。現已成為上述工業生產領域不可缺少的重要材料。鎳基合金具有獨特的物理、力學和耐腐蝕性能，同時具有良好的高溫、低溫特性，更有優越的加工性能。

鐵鎳基合金含有質量分數為30%以上的鎳，而Fe、Ni的質量分數對于50%，其組織和性能與鎳基合金相似，一般也使用鎳基合金作為填充材料。故將這兩類合金一并討論。

2. 常見母材分類、牌號及性能

2.1 分類

鎳可以與一些耐蝕性優良的元素形成固溶體，而且固溶度較大。因此，可根據實際需要，加入不同的合金元素，得到具有不同耐腐蝕性能的一系列鎳基合金。

按成分分類，分為Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Mo合金等等。
按用途分類，分為耐腐蝕鎳基合金和耐熱鎳基合金，其中耐腐蝕鎳基合金又可分為耐氧化性介質鎳基合金及耐還原性介質鎳基合金，等等。

2.2 常用鎳基合金的牌號及性能

中、美、俄羅斯各國都有自己的編號方法，可以查閱有關手冊。其中美國鎳基合金的種類較多，較全面。本文試圖選擇有代表性的材料進行介紹。

純鎳

200合金201合金都是工業純的鍛造Ni，力學性能良好，尤其塑、韌性優良。兩種合金的區別在于，201合金具有極低的含碳量，因此不易出現高溫脆性。

200合金201合金主要用于鹵族氣體、非氧化性鹽類、有機酸等設備和部件。

Ni-Cu合金

Ni-Cu合金也稱蒙乃爾合金（即美國Monel型合金）。是最著名的鎳基合金。包括400和500兩個系列，最常用的是Monel400，其成分范圍為：Ni〉63%，Cu=28~34%。

Ni-Cu合金在氫氟酸和氟氣中具有優異的耐蝕性，在所有的強堿中也是高度耐蝕的；在非氧化性的無機酸和大多數有機酸中有相當的耐蝕能力；在工業大氣、流動的海水、氯化物溶液、玻璃腐蝕介質中也有良好的耐蝕性。

Ni-Cu合金具有良好的冷、熱加工性能。Monel400的熱加工溫度為650~1180℃，其退火溫度為760~930℃。

Ni-Cr、Ni-Cr-Fe合金

這兩類合金中由于含有較高的Cr（一般在15%以上），在高溫下具有較高的強度和抗氧化能力。有一部分還同時加入Al、Ti、Nb等合金元素，可以時效強化。這兩類合金對工業大氣、海水有良好的耐蝕性，對氧化性酸如硝酸、鉻酸含氧化性鹽的酸性溶液都耐蝕，還耐強堿溶液的腐蝕。但在氯化物溶液中易發生點腐蝕和縫隙腐蝕。

Ni-Cr-Fe合金的典型牌號有Inconel 600和NS 312合金，耐高溫氧化性介質腐蝕。Inconel690（NS315）是在Inconel 600的基礎上降C、增Cr而發展起來的。它耐氯化物及高溫高壓水的腐蝕。耐氧化性介質及HNO3-HF混酸腐蝕。X-750屬于時效強化型Ni-Cr-Fe合金，可抗氧化性介質腐蝕，又耐沖蝕。