不銹鋼（或碳鋼）與鈮組成的焊接結構在生產中之所以能不斷得到應用，是因為鈮是一種化學性質活潑的金屬，具有熱強性、高溫耐蝕性，在1300℃時仍有良好的穩定性。所以不銹鋼（或碳鋼）與鈮的焊接結構可用于核電站和原子反應堆等耐高溫耐腐蝕的裝置中，引起了世界各國焊接工作者的重視。

一、不銹鋼（或(huo)碳(tan)鋼）與鈮(ni)焊接特點(dian)

  1. 不銹鋼(gang)（或碳(tan)鋼(gang)）與鈮焊接時，由于(yu)鈮的化學(xue)性質很活潑，對進入焊接區的雜(za)(za)質敏感(gan)性很強(qiang)。因為這些(xie)雜(za)(za)質能降低(di)金屬(shu)的塑性，增(zeng)加冷脆(cui)性，使焊縫容易產生裂紋。

  2. 不(bu)銹鋼（或(huo)碳(tan)鋼）與鈮(ni)(ni)焊接時，由(you)于鈮(ni)(ni)的(de)熔(rong)(rong)點(dian)高（熔(rong)(rong)點(dian)為2497℃），不(bu)銹鋼（或(huo)碳(tan)鋼）母材已熔(rong)(rong)化，而鈮(ni)(ni)還處于固態，這會(hui)造成(cheng)鋼的(de)液態金屬流(liu)失(shi)，對鈮(ni)(ni)與不(bu)銹鋼（或(huo)碳(tan)鋼）的(de)焊接有不(bu)利的(de)影(ying)響。

  3. 不銹鋼(gang)(gang)（或碳鋼(gang)(gang)）與(yu)鈮(ni)焊接時，鈮(ni)容易氧化，所以對(dui)焊接區的保(bao)護和焊接材料的純(chun)度要求很高(gao)。

  4. 不銹鋼（或碳(tan)鋼）與鈮(ni)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，鈮(ni)具(ju)有較小的密度和較大的熱導率，所(suo)以要求采用加熱集中的焊(han)(han)(han)接(jie)方法，如氬弧焊(han)(han)(han)、等(deng)離子(zi)弧焊(han)(han)(han)以及電子(zi)束(shu)焊(han)(han)(han)。

二、不銹鋼（或(huo)碳鋼）與(yu)鈮的焊接工藝

  不(bu)銹鋼(gang)與鈮(ni)主(zhu)要(yao)通過熔焊(han)(han)-釬焊(han)(han)的(de)方(fang)法進(jin)行焊(han)(han)接。利用(yong)熔焊(han)(han)（例如電(dian)子(zi)束焊(han)(han)、氬弧焊(han)(han)等），使不(bu)銹鋼(gang)（或碳鋼(gang)）一側金(jin)屬(shu)(shu)熔化(hua)(hua)，熔化(hua)(hua)的(de)液態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)對另一側不(bu)熔化(hua)(hua)的(de)固(gu)態(tai)鈮(ni)金(jin)屬(shu)(shu)產生(sheng)良好的(de)潤濕作用(yong)，實(shi)現了(le)異種金(jin)屬(shu)(shu)的(de)連(lian)接。

 1. 不銹(xiu)鋼與(yu)鈮的氬(ya)弧焊

  實際(ji)生(sheng)產(chan)(chan)中鈮常(chang)與不銹(xiu)鋼進行連接(jie)(jie)(jie)，為了獲得良(liang)好(hao)的(de)異種材料焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭，使焊(han)縫金屬中不產(chan)(chan)生(sheng)金屬間化(hua)合物相，讓界面間產(chan)(chan)生(sheng)良(liang)好(hao)的(de)冶金結合，可采用氬弧焊(han)。

  鈮與(yu)不銹鋼氬弧焊(han)時的接頭形(xing)式(shi)(shi)如圖5-42所(suo)示。當焊(han)件(jian)厚(hou)度為0.3～0.5mm時，可采用(yong)彎邊搭接的形(xing)式(shi)(shi)，如圖5-43a所(suo)示；當焊(han)件(jian)厚(hou)度為0.5～1.0mm時，可采用(yong)熔化的嵌(qian)入，如圖5-43b所(suo)示。

  焊前對鈮表面要采用60％HNO＋40％HF（質量分數）溶液清洗，除去油污和氧化60% HNO₃+40%HI膜。施焊時，電弧要偏向不銹鋼一側，偏離鈮母材一定空隙，當電弧指向不銹鋼一側時，不銹鋼熔化，而鈮一側被加熱，只有表面少許熔化。此時不銹鋼液體對鈮表面產生潤濕過程而形成釬焊的冶金連接。焊后分析表明，焊接時，鈮被加熱到1700℃，并保溫1～1.5s，不銹鋼液體對鈮產生了潤濕，形成了良好的釬焊接頭。在界面沒有金屬間化合物相，熱影響區也沒有產生過熱組織和晶粒長大的現象。

 2. 不銹鋼(gang)與鈮的(de)電(dian)子束焊

  厚度0.3mm的鈮合金板與厚度0.4mm的不銹鋼，利用電子束焊或用鎢極氬弧焊，采用熔焊-釬焊的工藝方法，形成熔焊-釬焊連接，焊縫成形均勻美觀，具有較高的強度和良好的塑性。鈮合金（BH2）與不銹鋼（06Cr18Ni11Ti）熔焊-釬焊的焊接參數及力學性能見表5-94。

  表(biao)5-94 鈮合金(jin)（BH2）與不銹鋼（06Cr18Ni11Ti）熔焊(han)-釬(han)焊(han)的焊(han)接參(can)數及(ji)力學性能