FeNi40焊丝是一种镍铁基合金焊材,镍含量约为40%(余量为铁及少量其他合金元素),专为焊接高镍合金钢或异种金属而设计。其核心特性包括优异的低温韧性、耐腐蚀性以及与母材的高匹配性,广泛应用于能源装备、化工容器及低温工程领域。
(1)化学成分与冶金特性
镍铁平衡:镍含量40%左右,铁作为基体,形成稳定的奥氏体组织,抑制焊接裂纹倾向。
微量合金强化:添加锰(1-2%)、铬(0.5-1.5%)等元素,提升抗氧化性和高温稳定性;钼(0.2-0.5%)可增强抗点蚀能力。
低杂质控制:硫、磷含量严格限制(≤0.015%),减少焊缝热裂纹风险。
(2)物理与机械性能
低温性能卓越:在-196℃(液氮温度)下仍保持≥100J的冲击功,适用于LNG储罐及超低温管道焊接。
强度与塑性平衡:抗拉强度≥550MPa,延伸率≥30%,兼顾结构承载需求与抗形变能力。
热膨胀系数匹配:与9%镍钢、不锈钢等材料的热膨胀系数接近,降低焊接残余应力。
(3)耐腐蚀性能
抗酸性介质:在稀硫酸、有机酸环境中表现稳定,腐蚀速率低于常规碳钢焊材。
抗氯化物应力腐蚀:适用于海洋环境或含Cl⁻介质设备,避免晶间腐蚀开裂。
高温抗氧化:800℃以下氧化增重速率低,适合高温高压设备修复焊接。
(4)工艺适应性
多工艺兼容:支持TIG(惰性气体保护焊)、MIG(熔化极气体保护焊)及埋弧焊,灵活性高。
低热输入敏感:对焊接电流、电压波动容忍度高,减少未熔合、气孔等缺陷。
熔池流动性佳:电弧稳定性强,焊缝成形均匀,适合全位置焊接(平、立、仰焊)。
能源领域:液化天然气(LNG)储罐内壁焊接、深冷压缩机部件修复。
化工装备:反应釜镍基衬里与碳钢壳体的异种金属连接、酸液输送管道焊接。
核电工程:核级镍合金管道的密封焊接,满足抗辐射蠕变要求。
焊前处理:母材需彻底清除油污、氧化层,湿度>60%时建议预热至80-120℃。
保护气体选择:TIG焊推荐纯氩气,MIG焊宜采用Ar+2%CO₂混合气体以减少飞溅。
焊后热处理:对厚度>25mm的焊缝需进行600℃×2h消应力退火,防止延迟裂纹。
层温控制:多层焊时层间温度需≤150℃,避免晶粒粗化导致韧性下降。
FeNi40焊丝凭借其低温韧性、耐蚀性及工艺友好性,成为连接高镍合金与常规钢材的“桥梁材料”。在极端工况下的性能稳定性使其成为能源、化工等高端制造领域的关键焊接耗材,未来在氢能储运装备中亦具拓展潜力。