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  影響鎳基及鐵鎳基耐蝕合金焊接性因素有哪些
 
    鎳基及鐵鎳基耐蝕合金在化學(xué)成分和組織上與高溫合金基本相當(dāng),都是以鎳或鐵鎳為基加一些合金元素,組織都是奧氏體和少量的第二相(碳化物、γ’等)。因此鎳基和鐵鎳基耐蝕合金與高溫合金一樣,主要是Al、Ti等第二相強(qiáng)化相形成元素對(duì)熱影響區(qū)液化裂紋的影響,Al、Ti含量越高,液化裂紋傾向越明顯。只是由于鎳基及鐵鎳基耐蝕合金的Al、Ti含量相對(duì)較低,Al+Ti的含量一般不超過5%,故液化裂紋傾向相對(duì)較小。就焊接熱影響區(qū)裂紋來說,鎳基及鐵鎳基耐蝕合金的焊接性較好。
    由于經(jīng)過焊接熱循環(huán)作用,鎳基及鐵鎳基耐蝕合金焊接熱影響區(qū)的組織發(fā)生變化,如晶界析出碳化物,晶粒長(zhǎng)大和脆性相析出等,這些對(duì)耐腐蝕性能有嚴(yán)重的影響。在Ni-Cr、Ni-Mo和Ni-Cr-Mo系合金都存在敏化區(qū),。
    Ni-Cr系合金,C在其中的固溶度是很低的,如在650℃以下,C在因康鎳(Inconel)600的固溶度低于0、01%。只要C含量超過在合金的固溶度,在熱影響區(qū)的敏化溫度區(qū)內(nèi),就有碳化物析出的可能,在晶界形成貧鉻,也就有晶間腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。在Ni-Cr合金中,C含量越低,鉻含量越高,晶間腐蝕敏感性越小。
    Ni-Mo系的哈斯特洛依(Hastelloy)A與哈斯特洛依(Hastelloy)B合金焊接接頭在鹽酸、硫酸中使用時(shí),出現(xiàn)刀狀腐蝕現(xiàn)象,Ni-Mo合金有兩個(gè)敏化溫度區(qū)1200~1300℃和600~900℃.在1200~1300℃敏化區(qū)內(nèi),合金中的析出相有Mo含量較高的M6C、M2C等碳化物以及σ相。在600~900℃的中溫區(qū),則有Ni-Mo金屬間相(高于850℃為Ni3Mo型,較低溫度則為Ni4Mo型)和M6C,M2C等碳化物。這些金屬間相和碳化物均含有較高的Mo,它們沿晶界的析出,可引起Mo的嚴(yán)重貧化,從而導(dǎo)致Ni-Mo合金的晶間腐蝕。降低C、Si和Fe的含量,同時(shí)加入V或Nb并增加到2%左右,既能消除高溫敏化區(qū),又能使中溫敏化區(qū)向時(shí)間增長(zhǎng)方向移動(dòng),當(dāng)V高到2%時(shí),就足以保證Ni-Mo合金焊接區(qū)沒有晶間腐蝕現(xiàn)象。
    Ni-Cr-Mo系合金的焊接接頭在鹽酸、硫酸、鉻酸中有晶間腐蝕傾向并伴有脆化傾向。研究表明在600~1150℃敏化溫度區(qū),Ni-Cr-Mo系合金有大量的碳化物M6C、M2C、M23C6和金屬相(如σ、Ni7Mo6、μ、P相)析出,這些析出相中有的富Mo,有的富Cr,有的即高M(jìn)o又富Cr,它們沿晶界析出,導(dǎo)致其周圍Cr、Mo元素的貧化,在一此介質(zhì)作用下,由于貧化區(qū)受到優(yōu)先腐蝕而產(chǎn)生晶間腐蝕。在一些氧化性介質(zhì)中,碳化物和富Mo相本身的選擇性溶解也是一個(gè)原因,C、Si含量越低,晶間腐蝕傾向越小。焊接該類合金時(shí),應(yīng)避免焊接區(qū)在高溫時(shí)停留過長(zhǎng),以防止焊接區(qū)在使用過程中產(chǎn)生晶間腐蝕。
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