镍和镍合金材料的可焊接性能(上)

在焊接材料中选择镍和镍合金是因为此类材料较好的耐腐蚀性能、耐热性、高温性能和低温性能。确定镍合金的类型并指导可用于制造镍合金部件的焊接工艺和技术，而不损害其腐蚀或机械性能或将缺陷引入焊缝。

镍和镍合金可以根据主要的合金元素进行分组。虽然有国家和国际的合金名称，如铬镍铁合金和哈氏合金等商品更常用。就其可焊性而言，这些合金可以根据合金元素发展机械性能的方式进行分类，即固溶合金和沉淀硬化合金。沉淀硬化合金的显着特征是机械性能通过热处理（固溶处理和老化）产生，以在富镍基体中产生细粒分布。

固溶体合金是纯镍，Ni-Cu合金和更简单的Fe-Ni-Cr合金。这些合金易于熔化焊接，通常处于退火状态。由于热影响区（HAZ）不硬化，焊接后通常不需要热处理。

沉淀硬化合金包括Ni-Cu-Al-Ti，Ni-Cr-Al-Ti和Ni-Cr-Fe-Nb-Al-Ti。这些合金可能易于焊后热处理开裂。

在焊接性方面，大多数镍合金可以使用TIG或MIG等气体保护工艺进行熔焊。在焊剂工艺中，经常使用MMA，但是SAW工艺仅限于固溶合金并且使用较少。

固溶体合金通常在退火状态下焊接，并且在溶液处理状态下沉淀硬化的合金。除非有湿气凝结的风险，否则预热是不必要的。建议在焊接之前对含残余应力的材料进行固溶处理，以减轻应力。

通常不需要焊后热处理来恢复耐腐蚀性，但是为了避免应力腐蚀开裂，可能需要进行沉淀硬化或应力消除的热处理。

填料组成通常匹配母体金属。然而，大多数填料包含一小部分钛，铝或铌，以帮助减少孔隙和开裂的风险。用于气体保护过程的填充金属在BS EN 18274：2004和美国由AWS A5.14覆盖。表中给出了选定合金的推荐填料。

镍及其合金易于焊接，但必须在焊接前立即清洁表面。正常的清洗方法是去除表面的油脂，通过机械加工，研磨或刮擦去除所有的表面氧化物，最后脱脂。