其它有色金屬

1、特殊有色金屬和合金特殊有色金屬和合金 概述概述 鈦及鈦合金鈦及鈦合金 鋯及鋯合金鋯及鋯合金 鉭鉭 鎢鎢 鎂及鎂合金鎂及鎂合金1、概述、概述除了鋼、鋁、銅和鎳材料之外，還有一組金屬除了鋼、鋁、銅和鎳材料之外，還有一組金屬(特殊金屬特殊金屬)，具有特殊的特性，它們?cè)诓煌膽?yīng)用，具有特殊的特性，它們?cè)诓煌膽?yīng)用領(lǐng)域中有特殊的意義。屬于此類的，就是鈦領(lǐng)域中有特殊的意義。屬于此類的，就是鈦(Ti)、鋯鋯(Zr)、鉬鉬(Mo)、鎂鎂(Mg)、鉭鉭(Ta)和鎢和鎢(Wo)。從焊接技術(shù)工藝方面來看，由于對(duì)大氣行明顯地吸從焊接技術(shù)工藝方面來看，由于對(duì)大氣行明顯地吸收傾向，而決定了焊接方法以及焊接工藝操作過程。收

2、傾向，而決定了焊接方法以及焊接工藝操作過程。因此，因此，W1G、WP、EB、Lb，爆炸復(fù)合和電阻焊爆炸復(fù)合和電阻焊都受到了特別地應(yīng)用。都受到了特別地應(yīng)用。2、鈦及鈦合金、鈦及鈦合金 概況概況 焊接特點(diǎn)焊接特點(diǎn)1）概況）概況（1）如密度?。┤缑芏刃?約為鋼的約為鋼的60)，強(qiáng)度高，強(qiáng)度高(工業(yè)純鈦工業(yè)純鈦b=350450MPa、 鈦合金鈦合金b= 800900MPa)（2）優(yōu)良的高溫和低溫性能）優(yōu)良的高溫和低溫性能(可在可在253500使用使用)（3）優(yōu)異的耐腐蝕性）優(yōu)異的耐腐蝕性(超過超過0Crl9Nil3M03奧氏體不銹奧氏體不銹鋼，可耐海水、大多數(shù)酸、堿和鹽等介質(zhì)的腐蝕鋼，可耐海水、大多數(shù)

3、酸、堿和鹽等介質(zhì)的腐蝕)（4）無磁性）無磁性（5）用途）用途用它制成的設(shè)備用它制成的設(shè)備可用于制酸工業(yè)可用于制酸工業(yè)(硝酸、硫酸、鹽酸磷酸、醋酸等硝酸、硫酸、鹽酸磷酸、醋酸等)制堿工業(yè)制堿工業(yè)(純堿、氨聯(lián)堿、氯堿等純堿、氨聯(lián)堿、氯堿等)、化肥工業(yè)、化肥工業(yè)(尿素、尿素、硝銨、磷酸銨等硝銨、磷酸銨等)、石油化工業(yè)、石油化工業(yè)(乙醛、聚氯乙烯等乙醛、聚氯乙烯等)、海洋工程、航空航天等各行業(yè)海洋工程、航空航天等各行業(yè)它可加工成鑄件、鍛件、管材、板材等各種形狀，它可加工成鑄件、鍛件、管材、板材等各種形狀，切削加工性能良好切削加工性能良好國(guó)內(nèi)已提出國(guó)內(nèi)已提出“開發(fā)鈦技術(shù)，推廣應(yīng)用鈦設(shè)備開發(fā)鈦技術(shù)，推廣應(yīng)

4、用鈦設(shè)備”的呼的呼吁吁（6）Ti的分類和特點(diǎn)的分類和特點(diǎn) 常溫下的鈦稱常溫下的鈦稱(密排六方晶格固溶體密排六方晶格固溶體)，加熱到，加熱到882轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成(體心立方晶格固溶體體心立方晶格固溶體)， Ti：熱強(qiáng)性熱強(qiáng)性 ，變形能力，變形能力 Ti：熱強(qiáng)性熱強(qiáng)性 ，變形能力，變形能力 按對(duì)相變溫度的影響及在按對(duì)相變溫度的影響及在 和和鈦中的溶解度鈦中的溶解度 合金元素可分為：合金元素可分為：(1)穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑(A1、Sn) 提高提高的轉(zhuǎn)變溫度，大量溶于的轉(zhuǎn)變溫度，大量溶于 ，略溶于，略溶于。(2)同晶的同晶的穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑(Mo、Ni、V、Ta) 降低降低轉(zhuǎn)變溫轉(zhuǎn)變溫度，無限溶于度，無限溶于中，略

5、溶于中，略溶于 。(3)形成共析體的形成共析體的穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑(Fe、Cr、Mn、Cu、Ni、W) 降低降低的轉(zhuǎn)變溫度。在的轉(zhuǎn)變溫度。在中比在中比在中溶解度大，在一中溶解度大，在一定濃度和溫度下與定濃度和溫度下與Ti形成金屬化合物。形成金屬化合物。(4)中性強(qiáng)化劑中性強(qiáng)化劑(Zr、H) 對(duì)相變溫度影響小，無限溶于對(duì)相變溫度影響小，無限溶于或或中。中。 在工業(yè)用鈦合金中，大量使用的合金元素是在工業(yè)用鈦合金中，大量使用的合金元素是A1、Sn、V、Mo、Mn、Cr、Fe和和Zr，而而Fe、Si、C、N、H、O則作為雜質(zhì)元素。則作為雜質(zhì)元素。O和和H是極強(qiáng)烈的是極強(qiáng)烈的穩(wěn)定劑，使穩(wěn)定劑，使的轉(zhuǎn)變溫的轉(zhuǎn)變

6、溫度升高。度升高。H促使促使在在335發(fā)生共析體分解而形成鈦的氫化物。發(fā)生共析體分解而形成鈦的氫化物。雜質(zhì)含量不同，鈦合金的組織和性能會(huì)有明顯差別，雜質(zhì)含量不同，鈦合金的組織和性能會(huì)有明顯差別，因此對(duì)合金中雜質(zhì)含量作了嚴(yán)格規(guī)定。因此對(duì)合金中雜質(zhì)含量作了嚴(yán)格規(guī)定。對(duì)焊接來說，也密切相關(guān)，應(yīng)特別意。對(duì)焊接來說，也密切相關(guān)，應(yīng)特別意。（7）鈦合金的分類、特點(diǎn)）鈦合金的分類、特點(diǎn)合金：不能熱處理，工藝性能好，有很好的塑合金：不能熱處理，工藝性能好，有很好的塑性，能很好地焊接。一般用于制造在性，能很好地焊接。一般用于制造在500以下以下工作的結(jié)構(gòu)工作的結(jié)構(gòu) 鈦合金鈦合金 ：性能差（焊接性和力性）：性能差

7、（焊接性和力性）應(yīng)用應(yīng)用 +雙相合金：最廣泛應(yīng)用。雙相合金：最廣泛應(yīng)用。它在進(jìn)行淬火和時(shí)效熱處理后，它在進(jìn)行淬火和時(shí)效熱處理后，Rm可達(dá)到可達(dá)到12001400MPa，退火后有很好工藝退火后有很好工藝藝性能，通常在退火狀態(tài)加工，然后熱處理強(qiáng)化藝性能，通常在退火狀態(tài)加工，然后熱處理強(qiáng)化用于制造在用于制造在400以下工作的結(jié)構(gòu)。以下工作的結(jié)構(gòu)。8）Ti與與Ti合金的熱處理合金的熱處理2）焊接特點(diǎn)）焊接特點(diǎn) 鈦及鈦合金的焊接性與其物理化學(xué)性能鈦及鈦合金的焊接性與其物理化學(xué)性能密切相關(guān)，關(guān)鍵的問題是：密切相關(guān)，關(guān)鍵的問題是： 高溫時(shí)鈦的高活性易受空氣污染，高溫時(shí)鈦的高活性易受空氣污染， 加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大

8、傾向嚴(yán)重，加熱時(shí)晶粒長(zhǎng)大傾向嚴(yán)重， 焊接接頭冷卻時(shí)可能形成脆性相。焊接接頭冷卻時(shí)可能形成脆性相。 1)鈦的熔點(diǎn)高達(dá)鈦的熔點(diǎn)高達(dá)166810 ，比焊接鋼需要更多比焊接鋼需要更多的能量。的能量。 2)鈦的化學(xué)性活潑，與和鈦的化學(xué)性活潑，與和O和和H的作用比鋼大的多，的作用比鋼大的多，在在600以上就急劇化合。以上就急劇化合。1000就大量吸收就大量吸收H和和C，溶溶H能力比鋼大幾萬倍，進(jìn)而生成氫化鈦，使韌性能力比鋼大幾萬倍，進(jìn)而生成氫化鈦，使韌性急劇下降。急劇下降。氣體雜質(zhì)增大了冷裂紋和延遲裂紋的傾向，增大缺氣體雜質(zhì)增大了冷裂紋和延遲裂紋的傾向，增大缺口敏感性。因此焊接用氬氣純度應(yīng)不低于口敏感性。

9、因此焊接用氬氣純度應(yīng)不低于99.99，濕度濕度0.039，焊絲，焊絲0.0023)Tl的傳熱系數(shù)是鋼的二分之一，使的傳熱系數(shù)是鋼的二分之一，使HAZ極極易過熱，在易過熱，在882發(fā)生發(fā)生的轉(zhuǎn)變，溫度再的轉(zhuǎn)變，溫度再高，高，晶粒則急劇跳躍式長(zhǎng)大，性能明顯惡晶粒則急劇跳躍式長(zhǎng)大，性能明顯惡化，所以要嚴(yán)格控制溫度，特別要控制焊接化，所以要嚴(yán)格控制溫度，特別要控制焊接循環(huán)中的高溫停留時(shí)間。循環(huán)中的高溫停留時(shí)間。 因此鈦焊縫中規(guī)定雜質(zhì)限量因此鈦焊縫中規(guī)定雜質(zhì)限量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，)為：為：0.12-0.1502、0.03-0.04N2和和0.01-0.015H2。 4）焊接鈦時(shí)沒有熱裂紋及晶間裂紋問

10、題，但存在）焊接鈦時(shí)沒有熱裂紋及晶間裂紋問題，但存在氣孔問題，尤其是氣孔問題，尤其是+合金。合金。增加層焊中焊道量或增加熱輸入都使氣孔量增加。增加層焊中焊道量或增加熱輸入都使氣孔量增加。 5）選擇焊接方法主要看焊接區(qū)和接頭冷卻時(shí)保護(hù)）選擇焊接方法主要看焊接區(qū)和接頭冷卻時(shí)保護(hù)措施的可靠程度。一般焊接鈦合金要保證焊縫金屬措施的可靠程度。一般焊接鈦合金要保證焊縫金屬高溫停留時(shí)間最短和冷卻速度最大。但焊接高強(qiáng)度高溫停留時(shí)間最短和冷卻速度最大。但焊接高強(qiáng)度鈦合金時(shí)，為避免近縫區(qū)脆性。最好采用緩慢冷卻鈦合金時(shí)，為避免近縫區(qū)脆性。最好采用緩慢冷卻的焊接工藝。已經(jīng)使用過的熔焊方法有鎢極氬弧焊、的焊接工藝。已經(jīng)

11、使用過的熔焊方法有鎢極氬弧焊、熔化極氬埋弧焊、電渣焊、電子束焊和等離子焊。熔化極氬埋弧焊、電渣焊、電子束焊和等離子焊。就氬弧焊而言，氣體保護(hù)比焊鋼時(shí)的要求高得多就氬弧焊而言，氣體保護(hù)比焊鋼時(shí)的要求高得多主要在氬的純度、流量和增加保護(hù)拖罩上。主要在氬的純度、流量和增加保護(hù)拖罩上。 焊接方法焊接方法 為了焊接鈦，要用與一般生產(chǎn)分開的車車間設(shè)備，必須為了焊接鈦，要用與一般生產(chǎn)分開的車車間設(shè)備，必須具行鈦材零件表面準(zhǔn)備的合適的裝置以及氣體保護(hù)焊用具行鈦材零件表面準(zhǔn)備的合適的裝置以及氣體保護(hù)焊用的附加設(shè)備，其生產(chǎn)條件與奧氏體鋼焊接相類似。的附加設(shè)備，其生產(chǎn)條件與奧氏體鋼焊接相類似。 壓力焊接壓力焊接 擴(kuò)

12、散焊接擴(kuò)散焊接 爆炸焊接爆炸焊接 磁旋弧壓力焊磁旋弧壓力焊 超聲波焊接超聲波焊接 摩擦焊接摩擦焊接 電阻焊電阻焊 熔焊焊接熔焊焊接設(shè)備特點(diǎn)：設(shè)備特點(diǎn)：電阻壓力焊機(jī)：?jiǎn)蜗嗪笝C(jī)電阻壓力焊機(jī)：?jiǎn)蜗嗪笝C(jī)電子束焊機(jī)：工作倉真空壓力電子束焊機(jī)：工作倉真空壓力510-4HPa鎢極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)鎢極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)6）鈦焊縫質(zhì)量的判別）鈦焊縫質(zhì)量的判別 鈦焊縫的質(zhì)量在很大程度上與保護(hù)有關(guān)，而鈦鈦焊縫的質(zhì)量在很大程度上與保護(hù)有關(guān)，而鈦焊縫表面的顏色又提供了保護(hù)好壞的依據(jù)焊縫表面的顏色又提供了保護(hù)好壞的依據(jù)(見見下表下表)。因此除了按技術(shù)條件規(guī)定的檢驗(yàn)方法外，通過因此除了按技術(shù)條件規(guī)定的檢驗(yàn)方法外，通過鈦焊縫表

13、面的顏色可以作出焊縫質(zhì)量的判別。鈦焊縫表面的顏色可以作出焊縫質(zhì)量的判別。3、鋯及鋯合金、鋯及鋯合金 概述概述 特征特征 焊接特點(diǎn)焊接特點(diǎn)1）概述）概述鋯及鋯合金是原子能工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石鋯及鋯合金是原子能工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)中的油化學(xué)工業(yè)中的種重要結(jié)構(gòu)材料，它種重要結(jié)構(gòu)材料，它們可以用以制造原子能高溫水反應(yīng)堆芯、們可以用以制造原子能高溫水反應(yīng)堆芯、核燃料棒（保護(hù)管）、壓力管、控制棒導(dǎo)向核燃料棒（保護(hù)管）、壓力管、控制棒導(dǎo)向裝置，以及貯存農(nóng)藥、雙氧水、染料的容裝置，以及貯存農(nóng)藥、雙氧水、染料的容器和流量計(jì)等部件器和流量計(jì)等部件2）特征）特征 成分和性能成分和性能 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)（1）成

14、分和性能）成分和性能在元素周期表中鋯與鈦同屬在元素周期表中鋯與鈦同屬族副族金屬，它族副族金屬，它的密度為的密度為6.55103Kgm3，比鋼略輕；熔點(diǎn)比鋼略輕；熔點(diǎn)185515；線膨脹系數(shù)較低，僅為線膨脹系數(shù)較低，僅為6.8 10-6/ ；。 鋯及鋯合金在鋯及鋯合金在400以下加熱時(shí)，開始吸收空以下加熱時(shí)，開始吸收空氣中的氧、氮、氫等氣體，從而引起鋯的脆化氣中的氧、氮、氫等氣體，從而引起鋯的脆化和耐高溫、高壓水腐蝕性能的降低。和耐高溫、高壓水腐蝕性能的降低。鋯的塑性、焊接性良好，加工成形較容易，但鋯的塑性、焊接性良好，加工成形較容易，但其加工性能與鋯板的含氧量有關(guān)。一般鋯其加工性能與鋯板的含氧

15、量有關(guān)。一般鋯中的含氧量限制在中的含氧量限制在01以下。以下。氮的腐蝕產(chǎn)物可全部或部分地溶于鋯內(nèi)，從而氮的腐蝕產(chǎn)物可全部或部分地溶于鋯內(nèi)，從而影響到鋯及鋯合金的耐蝕性。為此，鋯合影響到鋯及鋯合金的耐蝕性。為此，鋯合金基體金屬中的含氮量應(yīng)限制在金基體金屬中的含氮量應(yīng)限制在0005內(nèi)。內(nèi)。在堿液中鋯的耐蝕性勝于鈦及不銹鋼，因此可在堿液中鋯的耐蝕性勝于鈦及不銹鋼，因此可用作化工裝置中的襯里設(shè)備。除氫氟酸、濃硫用作化工裝置中的襯里設(shè)備。除氫氟酸、濃硫酸、熱濃磷酸以外的多數(shù)酸液對(duì)鋯均不受浸蝕，酸、熱濃磷酸以外的多數(shù)酸液對(duì)鋯均不受浸蝕，由穩(wěn)定的氧化膜保護(hù)鋯內(nèi)部金屬免受氧化，但由穩(wěn)定的氧化膜保護(hù)鋯內(nèi)部金屬免

16、受氧化，但當(dāng)溫度超過當(dāng)溫度超過850，氧化膜迅速被分解。氧化膜迅速被分解。 鋯及鋯合金置于鋯及鋯合金置于400的的CO或或C02氣體介質(zhì)中，氣體介質(zhì)中，就會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)，溫度升至就會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)，溫度升至800，反應(yīng)急劇增強(qiáng)。反應(yīng)急劇增強(qiáng)。鋯中加入錫、鐵、鉻等元素，耐蝕穩(wěn)定性提高。鋯中加入錫、鐵、鉻等元素，耐蝕穩(wěn)定性提高。錫提高錫提高的轉(zhuǎn)變溫度；的轉(zhuǎn)變溫度；而鐵、鎳、鉻與之相反，降低轉(zhuǎn)變溫度。鋯合而鐵、鎳、鉻與之相反，降低轉(zhuǎn)變溫度。鋯合金不存在隨著溫度的下降而產(chǎn)生從塑性到脆性金不存在隨著溫度的下降而產(chǎn)生從塑性到脆性變化的臨界溫度。變化的臨界溫度。 鋯鋯錫合金，在錫合金，在862以下。晶格是很穩(wěn)

17、定的。以下。晶格是很穩(wěn)定的。含錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為含錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.21.7的的ZrSn1.40.1合金合金對(duì)耐高溫水的腐蝕性能比純鋯優(yōu)良。經(jīng)對(duì)耐高溫水的腐蝕性能比純鋯優(yōu)良。經(jīng)40冷冷加工的鋯板，抗拉強(qiáng)度可以從加工的鋯板，抗拉強(qiáng)度可以從343MPa增至增至539MPa。3)焊接特點(diǎn)焊接特點(diǎn)鋯及鋯合金的化學(xué)活性很強(qiáng)，它們很易與空氣鋯及鋯合金的化學(xué)活性很強(qiáng)，它們很易與空氣中的氧、氮等氣體發(fā)生反應(yīng)。焊縫金屬中的含中的氧、氮等氣體發(fā)生反應(yīng)。焊縫金屬中的含氧量增至氧量增至05時(shí)，即生成脆性的化合物，焊時(shí)，即生成脆性的化合物，焊接接頭的塑性顯著降低，強(qiáng)度增高，并使耐高接接頭的塑性顯著降低，強(qiáng)度增高，并使耐高溫、高

18、壓水的腐蝕性能下降，以致影響到整個(gè)溫、高壓水的腐蝕性能下降，以致影響到整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的服役期限焊接結(jié)構(gòu)的服役期限基于鋯在高溫下易氧化的特點(diǎn)，必須采用能量集中的基于鋯在高溫下易氧化的特點(diǎn)，必須采用能量集中的焊接熱源，以提高焊接接頭的加熱及冷卻速度，有利焊接熱源，以提高焊接接頭的加熱及冷卻速度，有利于縮短過熱區(qū)金屬在高溫下的停留時(shí)間于縮短過熱區(qū)金屬在高溫下的停留時(shí)間在焊件冷卻過程中熱影響區(qū)金屬有可能析出復(fù)雜的在焊件冷卻過程中熱影響區(qū)金屬有可能析出復(fù)雜的金屬間化合物，如金屬間化合物，如Zr(Fe、Cr)2和和Zr2Fe氧化物、氮化氧化物、氮化物等，這些脆性析出物將導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)金屬的物等，這些脆性

19、析出物將導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)金屬的強(qiáng)化，而塑性顯著降低，為此在焊接：工藝上應(yīng)采取強(qiáng)化，而塑性顯著降低，為此在焊接：工藝上應(yīng)采取一些措施，使焊縫金屬避免受到污染。一些措施，使焊縫金屬避免受到污染。 為防止鋯焊接接頭的脆化及改善其耐蝕性，在焊絲為防止鋯焊接接頭的脆化及改善其耐蝕性，在焊絲中往往加入錫、鐵、鎳、鉻、鈮等合金元素。中往往加入錫、鐵、鎳、鉻、鈮等合金元素。焊縫金屬中存在一定量的氮，將降低鋯焊接接焊縫金屬中存在一定量的氮，將降低鋯焊接接頭在水和蒸汽中的腐蝕穩(wěn)定性，但對(duì)該接頭施以頭在水和蒸汽中的腐蝕穩(wěn)定性，但對(duì)該接頭施以焊后退火焊后退火(570)處理，則耐蝕性有所改善。處理，則耐蝕性有所改善。

20、若在焊縫、熱影響區(qū)出現(xiàn)淬硬組織，則會(huì)影響若在焊縫、熱影響區(qū)出現(xiàn)淬硬組織，則會(huì)影響到接頭的耐蝕性。由于焊縫金屬晶界上彌散析出到接頭的耐蝕性。由于焊縫金屬晶界上彌散析出的小顆粒第二相沉淀物是不連續(xù)的，所以焊縫的的小顆粒第二相沉淀物是不連續(xù)的，所以焊縫的腐蝕速度比熱影響區(qū)要小。腐蝕速度比熱影響區(qū)要小。 熱影響區(qū)組織是片狀的熱影響區(qū)組織是片狀的晶粒，腐蝕介質(zhì)往往晶粒，腐蝕介質(zhì)往往會(huì)沿著熱影響區(qū)的原會(huì)沿著熱影響區(qū)的原晶界和，晶界和，片間侵入，使連片間侵入，使連續(xù)分布在晶界和片間的續(xù)分布在晶界和片間的ZrFe(Cr)沉淀物優(yōu)先發(fā)生沉淀物優(yōu)先發(fā)生腐蝕，并導(dǎo)致鋯晶粒的剝落現(xiàn)象。腐蝕，并導(dǎo)致鋯晶粒的剝落現(xiàn)象。鋯

21、基體金屬中的含碳量大于鋯基體金屬中的含碳量大于01時(shí)，便形時(shí)，便形成鋯的碳化物，在該碳化物微區(qū)優(yōu)先發(fā)生局部成鋯的碳化物，在該碳化物微區(qū)優(yōu)先發(fā)生局部腐蝕，并進(jìn)一步擴(kuò)大，促使整個(gè)鋯合金焊接接腐蝕，并進(jìn)一步擴(kuò)大，促使整個(gè)鋯合金焊接接頭發(fā)生快速腐蝕。所以，焊前應(yīng)將坡口及其兩頭發(fā)生快速腐蝕。所以，焊前應(yīng)將坡口及其兩側(cè)表面上的油脂等污物清除干凈，防止任何有側(cè)表面上的油脂等污物清除干凈，防止任何有機(jī)物浸入焊縫。機(jī)物浸入焊縫。 隨著焊縫金屬中碳含量的增加，氣孔缺陷的隨著焊縫金屬中碳含量的增加，氣孔缺陷的形成機(jī)率增大。形成機(jī)率增大。4、鉭、鉭1）化學(xué)性質(zhì)：）化學(xué)性質(zhì)：鉭對(duì)大多數(shù)無機(jī)酸、無機(jī)鹽、堿溶液和有鉭對(duì)大多

22、數(shù)無機(jī)酸、無機(jī)鹽、堿溶液和有機(jī)試劑的耐蝕性能良好。但在氫氟酸與機(jī)試劑的耐蝕性能良好。但在氫氟酸與硝酸的混合硝酸的混合液中能迅速溶解。金屬鉭能吸收個(gè)別氣液中能迅速溶解。金屬鉭能吸收個(gè)別氣體，如氧、氫、氮、含痰氣體、含鹵氣體，如氧、氫、氮、含痰氣體、含鹵氣體、三氧化硫等體、三氧化硫等氣體，并形成相應(yīng)的固容體或化合物。氣體，并形成相應(yīng)的固容體或化合物。2）鉭的應(yīng)用）鉭的應(yīng)用 電子工業(yè)電子工業(yè) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè) 高溫材料高溫材料 （1）電子工業(yè)）電子工業(yè)鉭電容具有體積小，可靠性高、工作溫度范圍大、鉭電容具有體積小，可靠性高、工作溫度范圍大、絕緣電阻大抗震性能好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。鉭絕

23、緣電阻大抗震性能好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。鉭也用于制作電子管，如用作電子管陽極、柵極和也用于制作電子管，如用作電子管陽極、柵極和陰極材料。在陰極材料。在800下，一個(gè)體積的鉭可以吸收下，一個(gè)體積的鉭可以吸收740個(gè)體積的氣體，所以鉭也可以做真空儀器和個(gè)體積的氣體，所以鉭也可以做真空儀器和真空管的吸氣材料。真空管的吸氣材料。 （2）硬質(zhì)合金）硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金對(duì)鉭的需求量一般占市場(chǎng)用鉭總硬質(zhì)合金對(duì)鉭的需求量一般占市場(chǎng)用鉭總量的量的20%左右。一般切削工具在快速切削左右。一般切削工具在快速切削金屬時(shí)溫度劇升，一致金屬削片熔焊在刀金屬時(shí)溫度劇升，一致金屬削片熔焊在刀具上，使刀具邊緣脫落、折斷，而用以碳具上

24、，使刀具邊緣脫落、折斷，而用以碳化鉭為基的硬質(zhì)合金制成的刀具就可以避化鉭為基的硬質(zhì)合金制成的刀具就可以避免以上不足。免以上不足。（3）化學(xué)工業(yè)）化學(xué)工業(yè)鉭在鉭在150以下耐化學(xué)腐蝕的能力很強(qiáng)。鉭以下耐化學(xué)腐蝕的能力很強(qiáng)。鉭主要用于化工設(shè)備的內(nèi)襯材料。主要用于化工設(shè)備的內(nèi)襯材料。鉭還用于噴絲頭生產(chǎn)塑料纖維，這種噴頭鉭還用于噴絲頭生產(chǎn)塑料纖維，這種噴頭要求堅(jiān)固、耐磨、耐腐蝕，而且小孔在用要求堅(jiān)固、耐磨、耐腐蝕，而且小孔在用過程中完全不變。過程中完全不變。 （4）高溫材料）高溫材料鉭及其合金具有耐高溫，強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)鉭及其合金具有耐高溫，強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定和加工性能好等特點(diǎn)，如定和加工性能好等特點(diǎn)，如

25、 T a-10W用于高速飛機(jī)燃燒室。用于高速飛機(jī)燃燒室。在高溫技術(shù)方面，鉭被用于制造高溫真在高溫技術(shù)方面，鉭被用于制造高溫真空爐的支撐附件、熱屏蔽、加熱片等，空爐的支撐附件、熱屏蔽、加熱片等，在這方面在這方面鉭比鎢、鉬更穩(wěn)定，易于加工。鉭比鎢、鉬更穩(wěn)定，易于加工。3）焊接特性）焊接特性5、鎢、鎢（1）化學(xué)性質(zhì)：）化學(xué)性質(zhì)：鎢在冷的、稀的或濃的硝酸中穩(wěn)定：在稀或濃的鎢在冷的、稀的或濃的硝酸中穩(wěn)定：在稀或濃的鹽酸、硫酸輕度侵蝕，在氫氟酸中穩(wěn)定。與王水鹽酸、硫酸輕度侵蝕，在氫氟酸中穩(wěn)定。與王水冷時(shí)不作用，熱時(shí)被迅速侵蝕?？列遭c水溶液穩(wěn)冷時(shí)不作用，熱時(shí)被迅速侵蝕?？列遭c水溶液穩(wěn)定；在熔融的苛性鈉能將鎢

26、氧化成鎢酸鹽。定；在熔融的苛性鈉能將鎢氧化成鎢酸鹽。 2）應(yīng)用領(lǐng)域）應(yīng)用領(lǐng)域在冶金工業(yè)中，碳化鎢硬質(zhì)合金，是一種新型在冶金工業(yè)中，碳化鎢硬質(zhì)合金，是一種新型超硬工具材料，被廣泛用于制作切削刀具、超硬工具材料，被廣泛用于制作切削刀具、 模模具、量具、地質(zhì)鉆探和礦山采掘工具以及耐磨零具、量具、地質(zhì)鉆探和礦山采掘工具以及耐磨零件等。件等。鎢還應(yīng)用于合金鋼，是合金鋼和高速工具鋼的鎢還應(yīng)用于合金鋼，是合金鋼和高速工具鋼的主要合金元素。主要合金元素。有色金屬和稀有金屬合金中，觸點(diǎn)合金和防有色金屬和稀有金屬合金中，觸點(diǎn)合金和防輻射合金，如輻射合金，如W-Cu、W-Ag合金兼有銅、銀良好導(dǎo)電導(dǎo)熱和鎢耐磨的合金

27、兼有銅、銀良好導(dǎo)電導(dǎo)熱和鎢耐磨的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。 在電子和電工材料中，鎢是照明和各種電子在電子和電工材料中，鎢是照明和各種電子管的重要材料，在電子工業(yè)中鎢有廣泛的用途。管的重要材料，在電子工業(yè)中鎢有廣泛的用途。金屬鎢加工品的主要用途，照明用的鎢絲、金屬鎢加工品的主要用途，照明用的鎢絲、鎢桿、電子管用的發(fā)射燈絲，鎢桿、電子管用的發(fā)射燈絲，X射線管旋陽極、射線管旋陽極、半導(dǎo)體裝置超級(jí)支撐材料；測(cè)定裝置的熱電偶，半導(dǎo)體裝置超級(jí)支撐材料；測(cè)定裝置的熱電偶，電阻爐用的發(fā)熱體等電阻爐用的發(fā)熱體等3）焊接特性（物理特性）焊接特性（物理特性）4）焊接方法）焊接方法 電子束焊電子束焊 激光焊激光焊 擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊特種

28、焊：高能束流焊接及擴(kuò)散焊特種焊：高能束流焊接及擴(kuò)散焊6、鎂及鎂合金、鎂及鎂合金 概述概述 性能性能 焊接性焊接性1）概述）概述 鎂是最輕的工程結(jié)構(gòu)材料之一，它的密度只有鎂是最輕的工程結(jié)構(gòu)材料之一，它的密度只有1.74Kgm3， 且鎂的比強(qiáng)度較高且鎂的比強(qiáng)度較高(約約15)鎂合鎂合金具有極好的切削加工和良好的鑄造性能。金具有極好的切削加工和良好的鑄造性能。絕大多數(shù)鎂合金可以用氣焊、氬弧焊、電阻焊、絕大多數(shù)鎂合金可以用氣焊、氬弧焊、電阻焊、釬焊等方法焊接，釬焊等方法焊接， 目前通常采用氬弧焊方法焊目前通常采用氬弧焊方法焊接氬弧焊適用于一切鎂合金的焊接，它都能得接氬弧焊適用于一切鎂合金的焊接，它都能

29、得到較高的焊縫強(qiáng)度系數(shù)，焊接變形比氣焊小，而到較高的焊縫強(qiáng)度系數(shù)，焊接變形比氣焊小，而且可不用氣劑。鑄件可用氬弧焊修補(bǔ)并能獲得滿且可不用氣劑。鑄件可用氬弧焊修補(bǔ)并能獲得滿意的焊接質(zhì)量。意的焊接質(zhì)量。鎂合金在汽油、煤油、酚、醇類鎂合金在汽油、煤油、酚、醇類(甲醇除外甲醇除外)和和其他礦物油中較為安定，在稀堿液以及氟鹽的其他礦物油中較為安定，在稀堿液以及氟鹽的中，陛和堿性溶液，二氧化硫氣體和水溶液，中，陛和堿性溶液，二氧化硫氣體和水溶液，液態(tài)和氣態(tài)胺中無腐蝕傾向。若鎂合金經(jīng)氧化液態(tài)和氣態(tài)胺中無腐蝕傾向。若鎂合金經(jīng)氧化處理后涂漆，則可在長(zhǎng)期大氣條件下使用而不處理后涂漆，則可在長(zhǎng)期大氣條件下使用而不腐

30、蝕。腐蝕。國(guó)內(nèi)外飛機(jī)、導(dǎo)彈用的油箱、燃料箱型材，國(guó)內(nèi)外飛機(jī)、導(dǎo)彈用的油箱、燃料箱型材，付翼、彈翼舵面、儀表艙、隔板、構(gòu)架等零件付翼、彈翼舵面、儀表艙、隔板、構(gòu)架等零件已廣泛采用鎂合金制造。已廣泛采用鎂合金制造。某海防型號(hào)導(dǎo)彈鎂合金零件某海防型號(hào)導(dǎo)彈鎂合金零件(MB3、MB8、ZM5等等)經(jīng)氧化并涂漆處理后在海洋氣候條件下經(jīng)氧化并涂漆處理后在海洋氣候條件下存放十年，經(jīng)分析檢查其所用的鎂合金零件均存放十年，經(jīng)分析檢查其所用的鎂合金零件均未發(fā)現(xiàn)被腐蝕。未發(fā)現(xiàn)被腐蝕。由于有了可靠的金屬防護(hù)方法，由于有了可靠的金屬防護(hù)方法， 解決了鎂合解決了鎂合金在大氣中的腐蝕問題，因而顯著地?cái)U(kuò)大了鎂金在大氣中的腐蝕問

31、題，因而顯著地?cái)U(kuò)大了鎂合金的使用范圍。合金的使用范圍。 目前國(guó)外在汽車，家庭用品、目前國(guó)外在汽車，家庭用品、車輛部件制造中應(yīng)用日趨廣泛。車輛部件制造中應(yīng)用日趨廣泛。2）性能）性能純鎂的強(qiáng)度純鎂的強(qiáng)度（Rm=190MPa）受力結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)鎂合金由于焊接結(jié)構(gòu)。鎂合金的鎂的一般物理性鎂合金由于焊接結(jié)構(gòu)。鎂合金的鎂的一般物理性能、成分和力性見下表能、成分和力性見下表鎂的一般物理性能鎂的一般物理性能成分和力性成分和力性3）焊接特點(diǎn)）焊接特點(diǎn)鎂及鎂合金焊接時(shí)所出現(xiàn)的問題和鋁有些鎂及鎂合金焊接時(shí)所出現(xiàn)的問題和鋁有些類似，只是因鎂比鋁更易氧化，在保護(hù)上類似，只是因鎂比鋁更易氧化，在保護(hù)上要求更加嚴(yán)格。要求更加嚴(yán)格。粗晶問題粗晶問題氧化和蒸發(fā)氧化和蒸發(fā)熱應(yīng)力熱應(yīng)力裂紋裂紋氣孔氣孔(1)粗晶問題粗晶問題 鎂的熔點(diǎn)低鎂的熔點(diǎn)低(651)，另外因鎂導(dǎo)熱快，焊接，另外因鎂導(dǎo)熱快，焊接時(shí)要用大功率熱源，所以焊縫及近縫區(qū)金屬時(shí)要用大功率熱源，所以焊縫及近縫區(qū)金屬易產(chǎn)生過熱和晶粒長(zhǎng)大，這是鎂合金焊接時(shí)易產(chǎn)生過熱和晶粒長(zhǎng)大，這是鎂合金焊接時(shí)的顯著特點(diǎn)之一。的顯著特點(diǎn)之一。(2)氧化和蒸發(fā)氧化和蒸發(fā) 鎂的氧化性極強(qiáng)，在焊接高溫下，易形成氧鎂的氧化性極強(qiáng)，在焊接高溫下，易形成氧化鎂化鎂(MgO)，MgO熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高(1500)，密度大，密度大(3.2gcm3)，在熔池中易