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Nickel 200概述
N6 是纯镍的一种又称六号镍，在美国的牌号为 Ni200。其中 Ni 的含量大于 99.5%， 其他杂质含量不高于 0.5%。在退火的供货状态下拉伸强度 σb=317MPa。纯镍 N6 具有良好的加工性能，可加工成管棒线板带箔材产品。选择合适的加工方法能够产生抗拉强度达 448~793MPa 的棒材和 896MPa 的带材以及 1103MPa 的线材。纯镍在退火的状态下的维氏硬度只有 64HV，冷加工处理以及杂质的增加可以使硬度增加。工业纯镍N6 的杨氏弹性模量值为 207GPa。剪切模量是 76GPa，泊松比 0.31。在退火状态下，伸长率为 10-40%，具有良好的延展性。 工业纯镍 N6 在碱性和非氧化性酸中性能稳定，同时还具有较高的电真空性，因此被广泛应用于化工、电子等行业。
Nickel 200的化学成分 | ||||||
Ni+Co | Cu | Si | Mn | C | S | Fe |
≥99.5 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.05 | ≤0.10 | ≤0.005 | ≤0.10 |
Nickel 200 为工业纯X，具有良好的机械特性，对碱（例如，氢氧化钠）有出色的抗腐蚀性。它还具有良好的电气、热学和磁致伸缩特性。
Nickel®200也被称为Phyweld 200。
相近牌号
关键特性
工业纯X镍，耐受各种还原性化学物质和苛性碱。良好的磁致伸缩特性。
高电导率和热导率，良好的延展性和低加工硬化率，良好的焊接特性。
应用X域
电子元件。
电气元件。
电热元件线路中的引线。
电池连接/端子。
化学加工。
航空航天组件。
食品加工。
合成纤维加工。
Nickel 200的物理参数 | ||
密度 | 8.89 g/cm³ | 0.321 lb/in³ |
熔点 | 1446°C | 2635°F |
膨胀系数 | 13.3 μm/m °C (20 – 100°C) | 7.4 x 10-6in/in °F (70 – 212°F) |
刚性模数 | 81 kN/mm² | 11748 ksi |
弹性模数 | 204 kN/mm² | 29588 ksi |
纯镍的焊接性
对于工业纯镍 N6 来说，焊接工艺是至关重要的。如果焊接方法选择不当或者焊接结构设计出现漏洞都会导致焊接接头出现缺陷从而影响其性能。由于纯镍本身的物理性能导致在焊接加工的过程中有可能会出现一些焊接缺陷问题。
(1)形成气孔的倾向
气孔是在焊接生产过程中经常遇到的一种体积性缺陷，由于气孔占据了焊缝金属
的一定体积，削弱了焊缝的X工作截面积，从而影响焊接接头的性能。从焊接工艺的选择和材料本身的特点来分析产生气孔的倾向。本课题的焊接方法选用 TIG 焊， TIG 焊对焊接材料以及焊接试件表面的油、水分等非常敏感，这就要求在焊前应该对焊材和焊接工件表面清理。清理时，采用机械清理和有机溶液清理两种方法。机械清理可采用钢丝刷打磨掉坡口及其附近的氧化皮，有机溶液清理采用bin酮、yi醇对油脂、 灰尘、和其他污染物等进行清理。本课题中选用的材料工业纯镍 N6 电阻率大，热导率低，因此熔池的流动性也就较差。而有研究表明：熔融态的镍中可以溶解一定量的氧气和氢气，随着温度的降低，氧和氢在镍中的溶解度也降低。焊接熔池的流动性能又比较差，这就导致了当熔池凝固时，会有一部分的氧气和氢气来不及溢出。残留在熔池中的 O 与 Ni 形成 NiO，而残留下来的 H2 与 NiO 反应将 Ni 还原出来，同时 H 与 O 结合形成水蒸气气孔，这些气孔经常出现在熔合线附近[16]。因此在焊接工业纯镍N6 时要确保氩气的纯度，以及在焊接之前提前通氩气。
(2)焊接热裂纹
在工艺纯镍 N6 的焊接过程中，X多出现的热裂纹就是结晶裂纹。这种裂纹可以在光学显微镜下观察到，多出现在焊缝中的树枝晶的交界处。从金属结晶的理论可以知道，后结晶的金属含杂质较多，且富集在晶界。而这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点，将纯镍在焊接过程中可能形成的共晶物成分及温度列于。从表中可以看出镍与硫、磷形成的低熔点共晶物的熔点远低于纯镍的熔点。在焊缝金属凝固的后期，低熔点共晶物被排挤在柱状晶相交的中心部位，是形成一种所谓的“液态薄膜”，在焊缝冷却的过程中存在较高残余应力，液态薄膜就变成了薄弱地带。通常导致焊缝及热影响区产生热裂纹。其中显微裂纹采用X常用的无损探伤手段—X 射线探伤仪不易检测到，容易成为安全问题的隐患，应该引起对这些问题的重视
