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。所以不銹鋼（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(xiu)鋼（或碳鋼）與鈮焊接特(te)點(dian)
1. 不銹鋼（或(huo)碳鋼）與鈮焊接時，由于鈮的(de)(de)化學性質(zhi)很活潑，對進入焊接區的(de)(de)雜(za)質(zhi)敏感性很強。因(yin)為(wei)這些雜(za)質(zhi)能(neng)降低金屬的(de)(de)塑性，增加冷脆性，使焊縫容易產(chan)生裂紋。
2. 不銹(xiu)鋼(gang)（或(huo)碳(tan)鋼(gang)）與(yu)鈮焊接時，由于鈮的(de)熔點高（熔點為2497℃），不銹(xiu)鋼(gang)（或(huo)碳(tan)鋼(gang)）母材已熔化，而鈮還處于固態，這會造(zao)成鋼(gang)的(de)液態金屬流失，對鈮與(yu)不銹(xiu)鋼(gang)（或(huo)碳(tan)鋼(gang)）的(de)焊接有不利的(de)影響。
3. 不銹鋼（或碳鋼）與鈮焊接時，鈮容易氧化，所以(yi)對焊接區(qu)的保護(hu)和焊接材料的純度要(yao)求很(hen)高。
4. 不銹鋼(gang)(gang)（或碳鋼(gang)(gang)）與鈮焊接(jie)時，鈮具有較小的密度和較大的熱導率，所以要求采用加熱集中的焊接(jie)方法，如氬(ya)弧(hu)焊、等離(li)子弧(hu)焊以及電子束焊。
二、不銹(xiu)鋼（或碳鋼）與(yu)鈮的焊接工(gong)藝(yi)
不銹鋼與鈮(ni)主要(yao)通過熔(rong)(rong)(rong)焊(han)(han)(han)-釬焊(han)(han)(han)的(de)方法進行焊(han)(han)(han)接。利用熔(rong)(rong)(rong)焊(han)(han)(han)（例(li)如電子(zi)束焊(han)(han)(han)、氬弧焊(han)(han)(han)等(deng)），使不銹鋼（或碳鋼）一側(ce)(ce)金(jin)屬熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，熔(rong)(rong)(rong)化(hua)的(de)液態金(jin)屬對另一側(ce)(ce)不熔(rong)(rong)(rong)化(hua)的(de)固態鈮(ni)金(jin)屬產(chan)生良(liang)好的(de)潤(run)濕(shi)作用，實現(xian)了異(yi)種金(jin)屬的(de)連接。
1. 不銹鋼與鈮的氬弧焊
實(shi)際(ji)生(sheng)產中鈮常(chang)與不銹鋼進行連接，為了獲得良好的異(yi)種材料焊(han)接接頭，使焊(han)縫金屬(shu)(shu)中不產生(sheng)金屬(shu)(shu)間(jian)(jian)化(hua)合(he)物相，讓界面間(jian)(jian)產生(sheng)良好的冶金結合(he)，可(ke)采用氬弧焊(han)。
鈮與不銹鋼(gang)氬弧(hu)焊時(shi)的(de)接頭形式(shi)(shi)如(ru)圖5-42所示。當焊件(jian)(jian)厚度為0.3～0.5mm時(shi)，可采用(yong)彎邊(bian)搭接的(de)形式(shi)(shi)，如(ru)圖5-43a所示；當焊件(jian)(jian)厚度為0.5～1.0mm時(shi)，可采用(yong)熔化的(de)嵌入，如(ru)圖5-43b所示。
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. 不銹鋼與鈮的(de)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 鈮合(he)金（BH2）與(yu)不(bu)銹鋼(gang)（06Cr18Ni11Ti）熔焊-釬焊的(de)焊接參數及力學性能(neng)
