由於工作關係，小編每天都接觸到性價比、成本、耐腐蝕性……等關鍵詞。今天，“特鋼100秒”小編就和大家聊聊集“高性價比、低成本、不影響耐腐蝕性”於一身的鎳基合金複合板。
由於鎳基合金具有優良的耐腐蝕性，在化工設備、核工業、海洋工程、航天工業、製鹽設備、環保工程等方面有著廣泛的應用。但是，鎳基合金含鎳量高，故採用全金屬的鎳合金成本高昂。鎳基合金複合板的出現，既降低了鎳基合金使用的厚度即降低了成本，又用基礎碳鋼基層保證了結構的完整性和安全性，是20世紀六七十年以來偉大發明和材料新應用方向。
爆炸焊接是利用炸藥爆炸所產生的能量作為能源，使被焊接的金屬形成牢固的固相結合的一種焊接方法。它既是一種重要的金屬零件（構件）連接方法，又是一種基本的金屬材料複合技術。爆炸焊接而成的金屬複合材料具有單一金屬不可比擬的綜合性能和很高的性能價格比，尤其是可以節約貴重稀缺金屬。因此爆炸焊接在材料合成和加工領域具有不可替代的地位。
1、鎳基合金的種類及應用
如“特鋼100秒”（公.號：tegang100）之前文章所述，按照合金的主要性能，可以把鎳基合金分為鎳基耐熱合金、鎳基耐蝕合金、鎳基耐磨合金等；按照成分進行分類，可以分為Ni-Cr-Mo合金、Ni-Mo合金、Ni-Cr-Mo-Cu合金、Ni-Cu合金、Ni-Cr合金等。以下幾種為常見鎳基合金的牌號。
HastelloyC-276（UNSN10276，簡稱C-276合金），一種Ni-Cr-Mo-W合金，具有優異的耐點腐蝕和應力腐蝕開裂性能，特別是在含氯離子的煙氣脫硫環境中的耐蝕性能。廣泛用於煙氣脫硫工程、治汙工程、化工設備等領域。
Inconel 625（UNSN06625，簡稱625合金），一種Ni-Cr-Mo合金，用於苛刻性腐蝕環境，尤其是存在縫隙腐蝕、點腐蝕及高溫氧化環境中。廣泛用於航天工程、化工設備、石油天然氣開發、治汙工程等領域。
Incoloy 825（UNSN08825，簡稱825合金），一種Ni-Fe-Cr-Mo合金，具有優異的耐硫酸和磷酸腐蝕性能，很好的耐點腐蝕、應力腐蝕開裂和晶間腐蝕性能。廣泛用於化工設備、石油工程、治汙工程等領域。
Inconel 600（UNSN06600，簡稱600合金），一種Ni-Cr-Fe合金，具有很好的耐應力腐蝕開裂，耐鹼腐蝕等性能。廣泛用於石油化工、核工業等領域。
Monel 400（UNSN04400），一種Ni-Cu合金，在海水、稀氫氟酸、稀硫酸等腐蝕環境中具有優異的耐腐蝕性能。廣泛應用於海洋工程、製鹽設備、化工設備等領域。
純鎳、C2000、C22、601、800、59、31等合金就不具體贅述。“特鋼100秒”本平臺其它文章皆有詳盡的介紹。
2、鎳基合金複合板的國內標準
鎳基合金一般用作複合板的復層材料，基層材料可以是碳鋼及低合金鋼，也可以是不鏽鋼。以上所提及的所有鎳基合金，都可以被用來製作鎳基合金複合板。
JB4748-2002是鎳基合金以往執行的標準，2010年5月1日，NB/T47002.2-2009標準——《壓力容器用爆炸焊接複合板 第2部分：鎳-鋼複合板》實施，正式取代了JB標準。
較之前的標準變更部分見以下：
3、鎳基合金複合板生產流程
鎳基合金複合鋼板，從原材料入廠檢驗到成品的包裝發運，一般要經過幾十道工序，主要的工序如下：原材料入廠檢驗→基、復材劃線下料→基材拋光除鏽→復材拼接→復材校平→基、復材配板→爆炸複合→無損檢測→未結合區域補焊→複合板熱處理→校平→性能檢驗→二次無損檢測→齊邊定尺→復材表面酸洗鈍化或機械拋光→成品檢驗→包裝等工序。
4、鎳基合金複合板的熱處理
鎳基合金複合板的熱處理與奧氏體不鏽鋼複合板的熱處理相比，有著很多相同之處。首先，必須兼顧考慮基材和復材兩種材料的組織、狀態、性能等特點。其次要考慮熱處理對結合界面強度的影響。鎳基合金複合板的熱處理又一定的特殊性，鎳基合金自身的固溶處理溫度很高，並要求很快的冷卻速度。而在碳鋼基材正火溫度範圍內，多數鎳基合金敏化嚴重，析出多種金屬間化合物，降低鎳基合金的耐腐蝕性能。
以碳鋼及低合金鋼為基材的鎳基合金複合板，為了兼顧基材的力學性能和復材的耐腐蝕性能，多數採用消應力熱處理。而不鏽鋼的熱處理方式和鎳基合金的相似，因此，以不鏽鋼為基材的鎳基合金複合板的熱處理就多了一種選擇，即固溶處理。
下面簡要介紹幾種鎳基合金複合板的熱處理方式。
a、Hastelloy C-276複合板的熱處理
資料介紹的C-276合金的固溶溫度為1150～1175℃。從圖2可以看出，C-276合金在700～1050℃溫度範圍內，只需很短的時間，就開始敏化，因此，C-276複合板儘可能在700℃以下進行消應力熱處理。如果以不鏽鋼為基材，還可以選擇高溫固溶處理。
b、Incoloy 825複合板的熱處理
據資料介紹，825合金的熱處理溫度範圍是920～980℃，最合適的是940±10℃，快速冷卻，保證材料的耐腐蝕性能。
825合金可以組合的基材包括C-Mn鋼，Cr-Mo鋼，不鏽鋼。以C-Mn鋼和不鏽鋼為基材的複合板，可以直接採用825合金的推薦熱處理工藝。以Cr-Mo鋼為基材的複合板，可以採用正火+回火或回火的工藝方式。正火工藝採用825合金推薦熱處理工藝，回火工藝推薦採用700±10℃，快速冷卻。
c、Inconel 625複合板的熱處理
625合金的敏化時間較長，在正常的熱處理條件下，不容易發生敏化。因此，625複合板的熱處理可以正火處理或消應力熱處理。以不鏽鋼為基材的複合板，可以選擇固溶處理或消應力熱處理。Inconel
625+Q345R複合板經1000℃的熱處理後，能得到很好的力學性能和耐腐蝕性能。
隨著各類設備使用要求的提高，越來越多的鎳基合金複合板得到應用。複合板製造過程中一定要重點注意熱處理質量控制。在鎳基合金複合板的製造過程中，應當根據復層鎳基合金的特點、腐蝕性能要求及複合板自身的特點來選擇適當的熱處理工藝。實踐表明，恰當的熱處理工藝既能最大程度地消除爆炸過程中產生的應力，恢復和改善基材力學性能，又能保證復層鎳基合金的耐腐蝕性能。
5、鎳基合金複合板的力學性能和腐蝕性能的檢驗
鎳基合金複合板可以採用的標準有NB/T47002.2-2009和ASMESA265等。力學性能檢驗按標準所列項目及用戶要求進行檢測，如拉伸試驗、衝擊試驗、彎曲試驗、剪切試驗等。NB/T47002.2-2009規定剪切強度的不小於210MPa，ASME
SA265規定剪切強度不小於140MPa。實踐表明，採用爆炸法生產的鎳基合金複合板的剪切強度一般不小於300MPa，遠大於標準要求值。拉伸、衝擊等性能達到基材的要求，保證複合板在設備製作和運行過程中所需的強度和韌性，保障設備安全運行。
對於複合後的鎳基合金層的耐腐蝕性能檢測，是複合板性能檢測的一個重要指標。鎳基合金常用的晶間腐蝕試驗方法為ASTM G28（A法和B法），評定鎳基合金的晶間腐蝕傾向。而複合板複合後的熱處理，是保證復層鎳基合金的耐腐蝕性能關鍵過程。
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