镍及其合金的焊接会遇到哪些问题(上)

镍是一种基本金属，是面心立方，从熔点到室温冷却时不产生相变，这点类似于不锈钢。镍及其合金无法因淬火而硬化，所以冷却速度并不非常重要，并且假如环境温度高于5℃则很少需要进行预热。

镍合金

镍及其合金应用范围非常广泛，从高温氧化和耐蠕变性到腐蚀性腐蚀性环境以及低温低温应用。镍可用纯金属的形式使用，但是更多的是和其他元素结合以产生合金族，即固溶强化合金和沉淀硬化合金。

所有传统的焊接工艺均可以用来焊接镍及其合金，并且可以使用匹配的焊接材料。如上所述，镍及其合金在许多方面与奥氏体不锈钢相似，焊接工艺也是类似。不过因为镍的热膨胀系数小于不锈钢，所以其变形和变形控制措施与碳钢相似。

镍合金最严重的开裂问题是在焊缝金属中或靠近热影响区熔合线处的热裂纹，后者更为频繁。这个问题的主要因素是硫，但磷、铅、铋与硼也会影响。焊接金属和热影响区开裂通常是由于清洁不足而留下的油脂，油污等污染的结果，引起问题的母体或焊接填充金属中过量的硫是罕见事件。在焊接之前，需要加工或强力的不锈钢丝刷，然后用合适的溶剂进行彻底的脱脂，在约8小时内进行焊接，以降低污染风险。任何热处理必须使用无硫燃料或使用电炉进行。已经投入使用且需要焊接修理的部件可能需要在脱脂之前进行研磨或机械加工，以去除已经嵌入焊缝修复区域内或附近的任何污染物。请记住，如果在脱脂操作之后或在焊接过程中进行机械刷丝，则来自气动工具的压缩空气同时含有湿气和油，因此清洁过的表面可能会被重新污染。

镍合金的另一个特点是渗透量少于碳钢或不锈钢。增加焊接电流不会增加穿透力。这意味着单面全熔透焊缝的根面厚度应小于不锈钢。建议零间隙TIG对接焊缝的根面厚度不应大于1.5mm。可拆卸的背衬条对于控制根珠形状非常有用。这些可以由铜，不锈钢或镍合金制成。应避免使用碳钢或低合金钢背衬条。

尽管镍及其合金的可焊性通常良好，但其成分，冶金结构及其热处理和/或使用历史都会影响其对焊接的响应。锻造细粒组件比铸件具有更好的可焊性，因为它们通常具有显着的偏析量。粗晶粒可能导致热影响区的微裂纹，因此最好避免高热输入。所有合金在退火或固溶处理条件下焊接效果最好，这特别适用于沉淀硬化合金如铬镍铁合金718。