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镍及镍合金的焊接性

镍及镍合金的焊接性

纯镍和低强度镍合金具有良好的焊接性,但是焊缝金属的热裂纹和气孔以及焊接热影响区往往会生成晶粒,这是镍和镍合金焊接中的主要问题。

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1、镍合金热裂纹。当焊接镍和镍合金时,诸如S(硫)和Si(硅)的杂质会偏析在焊接金属中,形成低熔点的低共熔物。在焊接金属的凝固过程中,低熔点低共熔物在晶界之间形成一层液膜,在焊接应力的作用下形成所谓的凝固裂纹。Si在焊接过程中与氧气形成复杂的硅酸盐,在晶界之间形成脆性的硅酸盐膜,并在焊接金属的固化过程中或在固化后的高温区域中形成高温和低塑性裂纹。防止热裂纹的措施:应尽可能减少焊接金属中S和Si等杂质的含量。焊接前应严格清理沟槽区域和焊丝,并严格控制母材中杂质含量。


2、镍合金气孔。在焊接镍和镍合金时,尤其是在焊接纯镍和镍铜合金时,孔隙率是一个较难解决的问题。这是因为液态镍和镍合金焊接金属具有较高的粘度和较高的张力,这使得气体难以逸出,因此有更多的气孔机会。解决气孔问题的方法如下:将钛,铝,锰等脱氧剂通过焊条或焊丝转移到焊缝金属中,以减少焊缝金属中的氧含量并防止形成氧化镍。其次,焊接前应严格清洁焊件和焊丝,以去除焊件表面的氧化膜,油脂,油渍,涂层和油漆。


3、镍合金焊接。焊接热影响区有晶粒长大的倾向。镍和镍合金都是单相合金,它们具有晶粒生长的趋势。由于这些合金的导热性差,因此焊接热量不易散发且不容易过热,从而导致晶粒粗大,晶间夹层变厚,晶间变弱。结合力降低了合金的塑性和耐蚀性。焊缝和热影响区,并延长了焊缝金属的液相和固相的存在,从而增强了热裂纹的形成。防止晶粒长大的措施:焊接时使用的热量少,电流小,焊接速度快,焊条没有横向摆动,无预热,层间温度应尽可能低,焊接后可进行强制冷却。