柴廷玺， 徐宏彤， 王希靖， 张亮亮， 晏丽琴

(1.兰州城市学院，兰州 730070；2.省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050)

0 前言

N6中Ni含量大于99.5%，具有较高强度、良好的延展性、机械加工性能及特殊的电、磁和热膨胀性能[1-2]，在大气、中性、碱性和微酸性溶液中耐蚀性较好[3]，因此，N6在石油化工、海洋、航空航天及核电站领域得到广泛的应用[4]。尤其是镍基合金在航空航天领域已成为航空发动机热端部件不可替代的关键材料[5]。N6基体为单相奥氏体，焊接热循环过程中不发生相变，其物理、化学性能与奥氏体不锈钢、低碳钢差异较大，焊接过程中出现如下问题[6-8]：熔池液态金属易溶解O，N，导致焊缝出现气孔；N6易与P，S结合形成低熔点共晶体，在焊接拉应力作用下产生结晶裂纹；同时镍合金由于自身特性，导致熔池金属不易润湿展开，造成焊缝成形差，熔深较浅，并且还不能像其他材料一样，通过增大焊接电流来增加熔池金属流动性，反而会增加焊缝裂纹敏感性[9]，同时镍合金过热倾向大，焊缝晶粒易粗化。焊接热循环是一个快速加热、冷却的过程，导致焊缝成分与组织不均，也成为焊接接头薄弱区域。

针对镍合金的焊接，国内外学者做了大量研究。杨国辉[10]对纯镍进行焊接试验，指出焊缝区容易出现气孔、裂纹，熔合线附近有方向性很强的晶粒长大倾向；陈静青等人[11]指出Inconel 690焊接性差，热导率较小高温停留时间长，导致焊缝晶粒过热形成粗大的柱状晶。崔巍等人[12]指出，采用TIG焊接Incoloy 825镍合金Ω环时，焊接电流过小，电弧不稳定，熔深浅，电流过大，易产生咬边、烧穿；……