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隨著科技的不斷進(jìn)步，不銹鋼的應(yīng)用越來與廣泛。但是在某些苛刻的介質(zhì)環(huán)境下，普通不銹鋼已經(jīng)無法勝任。越來越多的工業(yè)項(xiàng)目需要更高檔次的合金材料，而鎳基合金就是其中的代表性鋼種。

鎳基合金是指以鎳為基（Ni≥50%）并含有多量合金元素，鎳基比鐵基能固溶更多的合金元素，所以鎳基合金不僅保持了Ni的良好特性，又兼有合金化的良好特性，既可耐高溫，又可耐腐蝕、耐低溫，廣泛應(yīng)用于石油化工、能源、環(huán)保、海洋開發(fā)、核電、航空航天等領(lǐng)域。

一、鎳基合金分類

1.按使用用途分為：

鎳基耐熱合金、鎳基耐蝕合金、鎳基耐磨合金、鎳基精密合金、鎳基形狀記憶合金。其中，鎳基耐熱合金（又稱高溫合金）和鎳基耐蝕合金最為常見。

⑴鎳基耐熱合金：主要用于航空、航天等高溫工作構(gòu)件，用于航空航天領(lǐng)域950-1050℃下工作的結(jié)構(gòu)部件，常見高溫合金如：GH3030、GH4033等。

⑵鎳基耐蝕合金：主要用于化學(xué)、石油、核工業(yè)等苛刻腐蝕環(huán)境。

2.按化學(xué)成分，主要分為以下幾類：

Ni系

典型合金Ni200、Ni201。

優(yōu)異的耐多種介質(zhì)腐蝕性，特別是NaOH耐蝕性能好。用于堿液、氯氣、氟酸、脂肪酸等。

Ni-Cu系

典型合金Monel 400。

具有較好的耐HF、海水鹽水及縫隙腐蝕性能。既具有較高的強(qiáng)度和韌性，又具有優(yōu)良的抗還原酸及強(qiáng)堿介質(zhì)和海水等腐蝕的性能。用于弱還原性溶劑，特別是氫氟酸。用于制造輸送氫氟酸(HF)、鹽水、中性介質(zhì)、堿鹽及還原性酸介質(zhì)的設(shè)備。

Ni-Cr（-Fe）系

典型合金Inconel 600、Inconel 690。

添加Cr使耐氧化性酸、鹽以及抗高溫氧化、硫化、釩腐蝕的能力顯著增加。在高溫有良好的耐蝕性，具有良好的高溫強(qiáng)度。耐氯離子應(yīng)力腐蝕開裂。用于強(qiáng)氧化性介質(zhì)，氧化性酸、鹽酸水溶液、堿液。

Fe-Ni-Cr系

典型合金Incoloy 800、Incoloy 800H與Incoloy 825。

Incoloy 800/800H為耐熱合金，在高溫水性介質(zhì)中具有出色的抗腐蝕性。Incoloy 825為耐蝕合金，耐還原性酸及耐氯離子應(yīng)力腐蝕龜裂，多應(yīng)用于540℃以下之腐蝕環(huán)境。用于氧化性溶液，如氧化性酸、硫酸、硝酸、磷酸等。

Ni-Mo系

典型合金Hastelloy B、Hastelloy B-2。

添加Mo改善抗蝕性、強(qiáng)度以及高溫加工性。用于強(qiáng)還原性介質(zhì)，特別是鹽酸，也可用于堿、磷酸等。

Ni-Cr-Mo系

典型合金Hastelloy C-276、 Hastelloy C-22與Inconel 625。

添加Cr、Mo仍具有單相奧氏體結(jié)構(gòu)，耐蝕性優(yōu)異。在氧化性介質(zhì)和還原性介質(zhì)中均具有很好的抗腐蝕性。用于多種惡劣的腐蝕環(huán)境，如濕氧、亞硫酸、強(qiáng)氧化鹽介質(zhì)、醋酸、鹵族化合物、海水、堿液等都有優(yōu)異的抗腐蝕性能。

3.鎳基合金家族圖譜：

Monel（蒙乃爾）：Ni-Cu系合金，稱為Monel。

Inconel（因康鎳）：Ni-Cr（-Fe）系合金，含F(xiàn)e量較低，稱為Inconel。

Incoloy（因康洛依）：Ni-Cr-Fe系合金，因含F(xiàn)e量較高，實(shí)際為Fe-Ni-Cr系。

Hastelloy（哈斯特洛依）：Ni-Mo或Ni-Cr-Mo系合金，含Mo，稱為哈氏合金。

二、鎳基合金焊接注意事項(xiàng)

1、因?qū)嵝圆?，焊接時(shí)容易過熱引起晶粒粗大，應(yīng)選用較小的電流。

2、焊前不需預(yù)熱，保持較低的道間溫度，建議控制在100℃以下。

3、鎳非常容易被硫、鉛、磷、鋅脆化，形成熱裂紋。焊前應(yīng)認(rèn)真清理母材表面，包括標(biāo)記色、油漆、機(jī)加工殘余油脂、車間灰塵、油煙等。

4、氣孔敏感性高，操作時(shí)應(yīng)注意控制弧長，以短弧施焊。

5、鎳基合金金相組織為純奧氏體，很容易產(chǎn)生熱裂紋，焊道應(yīng)為凸形，收弧時(shí)注意填滿弧坑，以減少裂紋。

6、鐵水較粘稠，流動緩慢且熔深淺。不能簡單的通過加大電流來解決，可適當(dāng)擺條，但擺幅不宜超過焊條直徑的3倍。在焊道兩側(cè)停留時(shí)間稍長，以避免咬邊、夾渣。坡口角度宜從一般的60°增加至70-90°。

三、常見鎳基合金推薦焊材

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