NS141固溶强化铁镍基合金(铝合金激光焊接技术的应用与发展)

导读目录：

1、NS141固溶强化铁镍基合金

2、铝合金激光焊接技术的应用与发展

3、Alloy 693高温合金圆棒

NS141固溶强化铁镍基合金

其他(%): —，Al(%): —，Mo(%): 2.0~3.0，C(%): ≤0.030耐腐蚀合金国内品牌包括：NS111，NS112，NS113，NS131。

NS141，NS142，NS143，NS311，NS314，NS315。

NS141，NS142，NS143，NS311，NS314，NS315。

NS316，NS317，NS321，NS322，NS331，NS332，NS333。

NS334，NS335，NS336，NS334，NS341，NS411，M-400等 国外耐腐蚀合金品牌包括：incoloy，incoloy825。

inconel600/690/625，hastelloyB/B2/C/C-4等，S(%): ≤0.03，Cu(%): 3.0~4.0，A.炉辊、钟式炉、退火炉等热处理行业。

Co(): —，Mn(%): ≤1.00，NS141应用范围：Ni(%): 34.0~37，Fe(%): 余量，E.核工业清洗设备。

如核废料清除，B，煅烧炉，如煅烧生产高性能刚玉，煅烧铬铁矿。

用作石化催化剂的镍生产铬铁合金，回收利用，Ti(%): 0.40~0.90，NS141化学成分：NS141简介：，Cr): 25.0~27.0，主要特性 用途举例 用于制造硫酸和含有多种金属离子和卤族离子的硫酸装置，耐氧化还原介质腐蚀和氯化物。

NS141固溶强化铁镍基合金是一种镍铬合金、镍铁合金、镍铜合金、镍钼合金，镍具有良好的机械、物理化学性能，添加适当的元素可提高其抗氧化、耐腐蚀、高温强度，具有优异的耐腐蚀和氧化性能。

从低温到980℃均具有良好的拉伸性和疲劳性，耐盐雾气氛下的应力腐蚀，C.化工和石新的蒸汽裂化粗汽油炉进行化工和石油化工生产，P(%): ≤0.030。

铝合金激光焊接技术的应用与发展

（7）在实际工程应用中，即使焊接前进行严格的表面处理，焊接过程稳定性好，铝合金激光焊接也不可避免地产生焊缝孔，因此采用焊接后处理消除孔的方法非常重要。

目前，该方法主要用于修饰焊接。热等静压技术是铝合金铸件消除内孔和松动的方法。与铝合金激光焊接后应力热处理相结合，形成铝合金激光焊接构件热等静压和热处理的复合工艺，不仅消除了焊缝孔，而且提高了接头性能，与传统熔化焊相比。

铝合金激光焊接加热集中，焊缝深宽比大，焊接结构变形，但也存在一些不足。综上所述：（1）激光聚焦点直径小，导致工件焊接。通常，装配间隙和错误边缘的数量应小于0.1mm或10%的板厚增加了复杂三维焊缝焊接结构的实施难度，(2)铝合金在室温下对激光的反射率高达90%。

因此，铝合金激光深熔焊接要求激光具有较高的功率。铝合金薄板激光焊接研究表明，铝合金激光深熔焊接取决于激光功率密度和线能共同限制焊接过程中的熔池行为，更终体现在焊缝的成形特性上。对于全熔焊缝的工艺优化，可通过焊缝成形特性参数背宽（3）铝合金熔点低，液体金属流动性好，在大功率激光的作用下产生强金属蒸发。

金属蒸汽/ 光等，导致深熔焊工艺不稳定，焊缝容易产生气孔、表面坍塌、咬边等缺陷，（4）激光焊接加热冷却速度快，焊缝硬度高于电弧，但由于铝合金激光焊接合金元素烧损。

铝合金焊缝仍存在软化问题，从而降低铝合金焊接接头的强度，因此铝合金激光焊接的主要问题是控制焊缝缺陷，改善焊接，CO2气体激光的工作介质是CO2气体。

输出10.6μm根据激光激发结构，波长激光分为横流和轴流CO虽然激光输出功率已到150kW，但光束质量差，不适合焊接，轴流CO2激光具有良好的光束质量，可用于高激光反射率的铝合金焊接，商用激光功率也达到25kW。

A318飞机铝合金下壁板采用CO2双光束激光、铝合金激光焊接结构应用研究，结论，随着激光技术和铝合金开发技术的发展，进一步开展铝合金激光焊接应用技术基础研究，开发铝合金激光焊接结构的应用潜力，了解铝合金激光焊接技术的应用现状和发展趋势。

铝合金激光焊接具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀比强度、比刚度、良好的耐腐蚀性、加工性能和力学性能，已成为航空航天、船舶等载体领域不可或缺的结构轻制造，其中飞机应用更广泛。

焊接技术提高结构材料利用率，降低结构重量，实现复合，铝合金激光焊接技术是热点，激光焊接是高强度激光辐射到金属表面，通过激光与金属之间的热耦合，根据激光焊接热机制可分为热导焊和深熔焊，前者主要用于精密零件的包装焊接或微纳焊接，后者在焊接过程中经常产生类似于电子束焊接的小孔效应，形成宽度较大的焊缝。

激光深熔焊接所需的激光功率高。目前，激光深熔焊接主要有四种大功率激光。其特点如表1所示。随着材料技术的发展，不断推出各种高强度高韧性铝合金，特别是第三代铝锂合金和新型高强度铝合金，对铝合金激光焊接技术提出了越来越高的要求。

同时，铝合金的多样性也带来了各种新的激光焊接问题，因此有必要对这些问题进行深入研究，以更有效地扩大铝合金激光焊接结构的应用潜力。（1）焊前处理是控制铝合金激光焊缝冶金孔的有效方法。

一般来说，表面处理方法包括物理机械清洗和化学清洗。近年来，激光冲击清洗将进一步提高激光焊接的自动化程度。（3）双光点激光焊接是指两束聚焦激光束同时作用于同一熔池。在激光深熔焊接过程中，焊缝孔形成立即关闭小孔中的气体。

当采用双光点激光焊接时，由于两束光源的作用，小孔开口大，有利于内部金属蒸气的逃逸和小孔的稳定性，从而减少焊缝孔A356、AA5083、2024 和5A由于激光深熔焊本身的优点，90铝合金在国外引起了广泛的关注。

并已成为航空航天、车辆、船舶等载运工具的结构制造技术Disc激光等新型高亮度大功率基础进一步扩大了铝合金激光焊接结构的应用前景。然而，由于铝合金的特点，仍有许多问题需要深入研究。

主要问题是控制焊缝孔隙缺陷，提高焊接质量，铝合金激光焊缝孔工程控制应综合考虑焊接前、焊接，提高焊接过程的稳定性，如焊接激光清洗、焊接工艺参数背宽比控制优化、双光束、铝合金激光焊接缺陷控制技术，YAG固体激光工作介质为红宝石、钕玻璃和钕铝石。

输出波长为1.06μm的激光，YAG激光比CO激光更容易被金属吸收，受等离子体影响较小。它是目前铝合金结构焊接的主要激光器，具有光纤传输、焊接操作灵活、焊接位置可达性好等优点。

光泵浦Nd:YAG由于高功率运行时泵浦灯输送，固体激光腔温度升高，导致激光热透镜效应YAG激光功率和光电能转化效率低。近年来，用半导体泵和激光泵取代光泵固体激光器，不仅提高了光束质量，而且显著提高了能量转化率和泵灯的使用寿命，这几年出现了Yb:YAG Disc激光。

其激光能量转换效率达到20%，光束质量与光纤激光器相当。在大功率激光的作用下，铝合金激光深熔焊缝的主要缺陷是气孔、表面坍塌和咬合。表面坍塌和咬合缺陷可通过激光填充线焊接或激光电，焊缝气孔缺陷难以控制。

现有研究结果表明，铝合金激光深熔焊有两个特点，一个是冶金孔，如电弧熔焊，由于焊接材料污染或空气侵入氢孔，另一个是工艺孔，由于激光熔焊固有孔不稳定波动，在激光深熔焊过程中，孔由于液体金属粘度往往滞后于光束运动。

其直径和深度受等离子体/金属蒸汽的影响而波动。随着光束的移动和熔池金属的流动，由于熔池金属的流动，气泡出现在小孔**，而气泡出现在小孔中部的细腰，气泡随着液体金属的流动而迁移和滚动。

或者逃离熔池表面，或者被推回小孔。当气泡被熔池凝固，被金属前沿俘获时，就会成为焊缝孔。显然，冶金孔主要由焊接前的表面处理控制，焊接工艺合理。

工艺气孔的关键是保激光深熔焊工艺孔的稳定性。根据国内激光焊接技术的研究，铝合金激光深熔焊孔的控制应综合考虑以下新工艺和新技术，YLR光纤激光是2002年以后发展起来的一种新型激光器，以光纤为基质材料，与不同的稀土离子混合，输出波长范围为1.08μm左右。

也是光纤传输。光纤激光革命性地采用双层光纤结构，增加泵长，提高泵效率，大大提高光纤激光器的输出功率YAG 激光相比。

YLR虽然光纤激光出现较晚，但具有体积小、运行成本低、光束质量高等优点，激光功率高。如图1所示，激光功率可达50kW。

可见，光纤激光的出现显著提高了焊接熔深和焊接速度BIAS针对AA6082铝合金激光焊接，8kW 的YLR光纤激光的熔深为9mm，6kW的YAG激光焊接熔深为5mm。

4kW的YAG激光焊接熔深为3mm，而采用17kW的YAG光纤焊接速度为6m/min，焊缝熔深为12mm，焊接3mm厚板更大焊接速度为20m/min，此外，当功率与束流质量的协调限制降低时，接近电子束焊接特性。

根据英国激光协会的调查统计，可实现2000和7000系列难焊铝合金的焊接（Dr，J，Powell and Prof，W.M.Steen）。

热光纤激光焊接和铝合金厚板激光，德国激光焊接研究BAM 研究所（20 kW）、BIAS 激光深熔焊接可达25mm，自20世纪90年代以来，随着科学技术的发展和大功率高亮度激光器的出现，激光焊接技术的集成、智能、灵活、多样化发展越来越多样化，激光焊接在各领域铝合金结构中的应用在国内外更为重要。

为了实现轻量化制造，铝合金三明治结构激光焊接在船舶和高速列车结构制造中的应用和研究是目前的研究热点。英国焊接研究所是日本高速铁路制造商Nippon Sha，采用3mm厚的AA6063轧板。

各种形式的接头焊接采用光纤激光电弧复合焊接，其中激光器为IPG 10 kW光纤激光，填充材料为ER5356 焊丝，焊接激光功率为4~5kW，AlCAN-Transrapid的高速列车铝合金车，采用功率为4kW的YAG 激光。

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