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(xiu)鋼(gang)（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(gang)（或碳鋼(gang)）與鈮(ni)焊接特(te)點
1. 不銹(xiu)鋼（或碳鋼）與鈮焊接時，由于鈮的化學性質很活潑，對進入(ru)焊接區(qu)的雜質敏感性很強(qiang)。因為這(zhe)些雜質能降低金屬的塑性，增加冷(leng)脆(cui)性，使焊縫(feng)容易產生裂(lie)紋。
2. 不(bu)銹(xiu)鋼（或(huo)(huo)碳鋼）與(yu)鈮焊接時，由于鈮的(de)熔(rong)(rong)點(dian)高（熔(rong)(rong)點(dian)為2497℃），不(bu)銹(xiu)鋼（或(huo)(huo)碳鋼）母材已熔(rong)(rong)化，而(er)鈮還(huan)處(chu)于固態，這會造成鋼的(de)液態金屬(shu)流失(shi)，對(dui)鈮與(yu)不(bu)銹(xiu)鋼（或(huo)(huo)碳鋼）的(de)焊接有不(bu)利(li)的(de)影響。
3. 不銹鋼(gang)（或碳鋼(gang)）與鈮焊接時(shi)，鈮容易(yi)氧化，所以(yi)對焊接區的保護(hu)和焊接材(cai)料的純度要求很高。
4. 不銹鋼（或碳(tan)鋼）與鈮焊接(jie)時，鈮具有較(jiao)(jiao)小的密度和(he)較(jiao)(jiao)大的熱導率，所(suo)以要(yao)求采用加熱集(ji)中的焊接(jie)方法(fa)，如氬弧焊、等離子(zi)弧焊以及電子(zi)束焊。
二(er)、不銹鋼（或碳鋼）與鈮的焊(han)接(jie)工藝
不銹鋼(gang)與鈮主(zhu)要通(tong)過熔(rong)焊(han)-釬焊(han)的(de)(de)方法進(jin)行焊(han)接(jie)。利用熔(rong)焊(han)（例(li)如電子束焊(han)、氬弧焊(han)等），使不銹鋼(gang)（或碳(tan)鋼(gang)）一(yi)側金(jin)屬(shu)熔(rong)化(hua)，熔(rong)化(hua)的(de)(de)液態金(jin)屬(shu)對(dui)另一(yi)側不熔(rong)化(hua)的(de)(de)固態鈮金(jin)屬(shu)產生良好的(de)(de)潤濕(shi)作用，實(shi)現了(le)異種金(jin)屬(shu)的(de)(de)連(lian)接(jie)。
1. 不銹(xiu)鋼與鈮的(de)氬弧焊
實際生(sheng)產中鈮常(chang)與(yu)不(bu)銹鋼進行連接(jie)，為了獲得良好的(de)異種材料焊(han)接(jie)接(jie)頭，使焊(han)縫金(jin)屬(shu)中不(bu)產生(sheng)金(jin)屬(shu)間化合(he)物相，讓界面間產生(sheng)良好的(de)冶金(jin)結合(he)，可采用(yong)氬(ya)弧焊(han)。
鈮與不銹鋼(gang)氬弧焊(han)時的(de)接頭形(xing)式(shi)如圖(tu)5-42所示(shi)。當(dang)焊(han)件厚度(du)(du)為(wei)0.3～0.5mm時，可(ke)采(cai)用彎邊搭接的(de)形(xing)式(shi)，如圖(tu)5-43a所示(shi)；當(dang)焊(han)件厚度(du)(du)為(wei)0.5～1.0mm時，可(ke)采(cai)用熔(rong)化的(de)嵌入，如圖(tu)5-43b所示(shi)。
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. 不銹鋼與鈮(ni)的電子束焊
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5-94 鈮(ni)合金（BH2）與不銹鋼(gang)（06Cr18Ni11Ti）熔焊(han)(han)-釬焊(han)(han)的焊(han)(han)接參數及力學性能
