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、不銹鋼（或碳(tan)鋼）與鈮焊接特點
1. 不銹鋼（或(huo)碳鋼）與鈮(ni)焊接(jie)時，由于鈮(ni)的化學性(xing)質很(hen)活(huo)潑(po)，對進(jin)入(ru)焊接(jie)區(qu)的雜質敏感性(xing)很(hen)強(qiang)。因(yin)為(wei)這些雜質能降低金(jin)屬的塑(su)性(xing)，增加冷(leng)脆性(xing)，使(shi)焊縫容易產(chan)生裂紋(wen)。
2. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（或(huo)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)）與(yu)鈮焊(han)接時(shi)，由于鈮的(de)熔(rong)點高（熔(rong)點為2497℃），不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（或(huo)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)）母材已熔(rong)化，而(er)鈮還處于固態，這會(hui)造(zao)成鋼(gang)(gang)的(de)液態金屬(shu)流失，對鈮與(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（或(huo)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)）的(de)焊(han)接有不(bu)利的(de)影響。
3. 不銹鋼（或(huo)碳鋼）與鈮焊(han)接時，鈮容(rong)易氧化，所以對(dui)焊(han)接區(qu)的保護和焊(han)接材(cai)料(liao)的純度(du)要求很高。
4. 不銹鋼（或碳鋼）與鈮(ni)焊接時，鈮(ni)具有較小的密度和(he)較大的熱導率，所以要(yao)求(qiu)采用加(jia)熱集中的焊接方(fang)法，如氬弧焊、等離子(zi)弧焊以及電子(zi)束焊。
二、不銹鋼（或碳鋼）與鈮的焊(han)接工藝
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼與(yu)鈮主要通過(guo)熔焊(han)-釬焊(han)的方法進行焊(han)接。利用熔焊(han)（例如(ru)電(dian)子(zi)束焊(han)、氬弧焊(han)等），使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼（或碳(tan)鋼）一(yi)側金(jin)屬熔化，熔化的液態(tai)金(jin)屬對另一(yi)側不(bu)(bu)熔化的固態(tai)鈮金(jin)屬產生良好的潤濕(shi)作用，實現了異(yi)種金(jin)屬的連接。
1. 不(bu)銹鋼與鈮的氬(ya)弧(hu)焊
實際生(sheng)產(chan)中鈮(ni)常與不銹鋼(gang)進行(xing)連(lian)接(jie)，為了獲得良好的(de)異種材料焊接(jie)接(jie)頭，使焊縫金屬中不產(chan)生(sheng)金屬間化(hua)合(he)物相，讓(rang)界面間產(chan)生(sheng)良好的(de)冶金結(jie)合(he)，可采用氬弧焊。
鈮與不(bu)銹鋼氬(ya)弧(hu)焊時的(de)接頭形式如(ru)圖(tu)5-42所示(shi)。當焊件厚(hou)度(du)為0.3～0.5mm時，可(ke)采用彎邊搭接的(de)形式，如(ru)圖(tu)5-43a所示(shi)；當焊件厚(hou)度(du)為0.5～1.0mm時，可(ke)采用熔(rong)化的(de)嵌入，如(ru)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(biao)5-94 鈮合金（BH2）與不銹鋼(gang)（06Cr18Ni11Ti）熔焊(han)-釬焊(han)的焊(han)接參數及(ji)力學性(xing)能
