4J36铁镍合金4J36焊接工艺

因瓦合金4J36介绍

因瓦合金( Fe63Ni36的铁镍合金) 具有热膨胀系数小、在室温至 400 ℃温度范围内体积不变，具有良好的尺寸稳定性、塑性和容易消磁的特点． 主要用于制造在环境温度变化范围内，尺寸高度精确的零部件和在常温附近要求尺寸恒定的线膨胀系数极低的精密仪器、仪表器件、谐振腔零件和随温度变化刻度漂移很小的无线电频率元件、天文仪器构架及钟表摆轮装置等。

4J36（执行标准GB/T 15018-1994 美标UNS: K93600）

4J36 的化学成分:

碳 C： ≤0.05

硅 Si： ≤0.3

锰 Mn： ≤0.20~0.6

硫 S： ≤0.02

磷 P： ≤0.02

铬 Cr： —

镍 Ni： 35.00~37.0

铁 Fe： 余量

铜 Cu： —

钒 V： —

钼 Mo： —

钛 Ti： —

铝 Al： —

其他： —

4J36的物理性能:

密度：8.1 g/cm3

熔点：1410-1440℃

4J36 退火状态，在常温下合金的机械性能:

抗拉强度 σb (Mpa)：≥490

屈服强度 σ0.2 (Mpa)：≥240

延伸率 A5 %：≥42

退火工艺对4J36性能的影响

 4J36 合金中添加 C、Si、Mn 总量的增加可使合金的弹性模量、强度和硬度增加，但会使线膨胀系数 ( 20 ～ 100 ℃ ) 显著增大，因此通过增加 C、Si、Mn含量来获得高弹性模量、高强度和硬度的同时，为满足线膨胀系数的指标要求，应将合金中∑( C + Si +Mn) 控制在 0. 65% 以下;

 4J36 合金锻态及退火处理后的组织均为单一的等轴晶奥氏体; 退火处理后的组织均匀性得到改善，随退火温度升高，奥氏体晶粒逐渐长大并发生了明显粗化; 合金拉伸断口呈现典型的韧性断裂形貌;

 随着退火温度的升高，试验合金的抗拉强度和硬度明显下降，伸长显著上升后略有降低; 合金在 820 ～ 880 ℃范围进行退火时经历了回复及*再结晶，组织均匀性的明显改善，伸长率显著提高; 通过对比分析可知，4J36 合金在 820 ～ 850 ℃ 范围内进行退火处理，具有的综合力学性能。

4J36焊接工艺

 采用等离子弧焊焊接 6 mm 厚因瓦合金4J36，焊接接头成形良好且表面无缺陷，在合理的工艺参数下焊接接头的抗拉强度为 410 MPa，可达到母材强度的 93.6%，断后伸长率为 40.2%。

 微观组织分析接头基体为奥氏体，存在以Ni3 ( Al，Ti) 为主的 γ'强化相; 焊缝区组织为树枝状奥氏体; 近缝区由于过热导致晶粒粗大，该区域也成为接头的薄弱区; 靠近母材的区域为均匀细小的等轴晶; 接头析出物主要为氧化物、碳化物( 尺寸为1. 5 ～ 7． 0 μm) 以及 TiN( 尺寸为 3 μm) 粒子。

 焊接接头断口呈韧性断裂，断口上可以观察到韧窝，韧窝中存在夹杂物或第二相粒子，这些粒子可能成为焊接接头断裂的裂纹发源地; 断裂发生在熔合区，表明熔合区是焊接接头的薄弱区域． 因此焊接 4J36 这种热敏感性较大的因瓦合金时，为得到较细小的组织，需要在保证焊透性的情况下严格控制焊接热输入。

 接头热影响区硬度，平均为 1.21 GPa;母材的硬度，平均为 1.27 GPa，表明焊接过程中热影响区出现晶粒粗化，导致硬度下降，以上便是有关因瓦合金4J36的材质、性能及工艺介绍。

可供应各种规格的板材、棒材、带材、丝材、圆饼、环坯、环形锻件。棒材 以锻轧状态、表面磨光或车光供应；圆饼和环坯以锻态供应；环件以固溶状态供应；板材经固溶、碱酸洗、矫直和切边后供应；带材经冷轧、固溶、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。