ERNi-1纯镍【百科】

ERNi-1是一种非常常见且重要的焊接材料。下面为您详细介绍一下它是什么以及其特性。

1. ERNi-1 是什么材料？

ERNi-1 是美国焊接协会（AWS）A5.14标准下的焊材牌号，它属于纯镍焊丝。

ER：表示焊丝（Electrode Rod）或填充金属。

Ni：表示主要合金为镍（Nickel）。

1：是型号代号。

在更广为人知的国际标准中，它与 UNS N02061 等效。我们常说的“镍61焊丝”指的就是它。

核心成分：它的镍含量非常高，通常 ≥ 99.0%。其余为少量添加元素，如锰（Mn）、钛（Ti）、铝（Al）等，主要用于脱氧和改善焊接工艺性能，但不会改变其纯镍的基本属性。

2. 主要特性

ERNi-1的特性主要源于其高纯度的镍基体，使其在特定应用领域中表现出色。

优点：

卓越的耐腐蚀性：

抗苛性碱腐蚀：这是其最突出的优点。它对热浓碱溶液（如氢氧化钠、氢氧化钾）具有极佳的抵抗力，是焊接相关碱处理设备的首选材料。

耐中性盐溶液：在海水、盐水等环境中表现良好。

耐有机酸和干燥卤素：在一定条件下，对有机酸和干燥的氯、氟等有较好的抵抗力。

不耐氧化性酸：需要注意的是，它对硝酸、铬酸等氧化性酸的耐腐蚀性很差。

良好的高温性能：

在高温下能保持较好的强度和抗氧化性，工作温度可达约900°C（1650°F）。虽然不如专门的耐热合金，但对于许多工业炉应用来说已经足够。

优异的物理性能：

热膨胀系数低：镍的热膨胀系数与碳钢相差较大，但比奥氏体不锈钢更接近。这在异种钢焊接时有助于减少应力。

磁性能：镍本身是磁性的，但ERNi-1焊缝金属在焊后状态下通常是无磁或弱磁性的，这对于某些特殊要求的场合很重要。

异种金属焊接的“过渡层”：

这是ERNi-1一个非常重要的应用。当需要将镍基合金与碳钢或不锈钢焊接时，或者焊接不同种类的镍基合金时，直接焊接可能因成分差异大而产生裂纹。

使用ERNi-1作为首层（过渡层），可以利用其与两侧母材都较好的相容性，形成一个缓冲带，有效防止裂纹产生，然后再用与母材匹配的焊材完成焊接。

缺点和注意事项：

对硫和磷敏感：

镍与硫、磷会形成低熔点共晶物，聚集在晶界，导致焊接热裂纹（如凝固裂纹、液化裂纹）的敏感性较高。因此，对焊件和焊材的清洁度要求极其严格，必须彻底清除油污、油漆、标记笔痕等所有含硫、磷的污染物。

熔池流动性差：

纯镍熔融后粘度大、流动性不佳，这使得熔深较浅。焊接时需要采用小电流、快速焊的技巧，并适当摆动焊条/焊枪以确保焊道良好熔合。

氧气和气孔敏感性：

熔融的镍容易吸收氧气和氢气，从而产生气孔。因此，必须提供非常充分和稳定的气体保护（对于TIG/MIG焊）。焊丝本身含有的钛（Ti）等元素就是作为脱氧剂来帮助减少气孔。

3. 主要应用领域

基于以上特性，ERNi-1主要用于以下场合：

化工设备：制造和维修处理苛性碱（烧碱）的设备，如蒸发器、反应釜、管道。

食品加工设备：涉及腐蚀性盐和有机酸的设备。

航空航天：用于焊接要求无磁性或特定高温性能的部件。

异种金属焊接：作为碳钢/不锈钢与镍基合金（如Inconel、Hastelloy）之间的过渡层。

核电工业：用于某些特定部件的焊接和堆焊。

总结

ERNi-1（镍61）是一种高纯度的镍基焊丝，其核心价值在于卓越的耐苛性碱腐蚀能力和作为异种金属焊接的“万能胶”。然而，它对杂质敏感、焊接工艺性较差的缺点要求焊工必须具备丰富的经验和严格的操作规范。

在选择和使用ERNi-1时，务必参考具体的材料标准（如AWS A5.14）和焊接工艺规程（WPS）。