殷瓦鋼---史上最難焊接材料之一
新聞來源：www.tjhbrc.com 發(fā)布時(shí)間：2017-07-02 17:37 瀏覽量：
初識(shí)殷瓦鋼
殷瓦合金(invar，也稱為殷鋼)，是一種鎳鐵合金，其成分為鎳36%，鐵63.8%，碳0.2%，它的熱膨脹系數(shù)極低，能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持固定長度。艾林瓦合金(elinvar)，是一種鎳鐵鉻合金，成分為鎳33%~35%，鐵53%~61%，鉻4%~5%，鎢1%~3%，錳0.5%~2%，硅0.5%~2%，碳0.5%~2%，它在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)熱彈性系數(shù)實(shí)際上是零(即楊氏模量不變)，熱膨脹系數(shù)也很低。它是1896年法國物理學(xué)家C.E.Guialme發(fā)現(xiàn)的一種奇妙的合金，這種合金在磁性溫度即居里點(diǎn)附近熱膨脹系數(shù)顯著減少，出現(xiàn)所謂反常熱膨脹現(xiàn)象，從而可以在室溫附近很寬的溫度范圍內(nèi)，或很小的甚至接近零的膨脹系數(shù)，呈面心立方結(jié)構(gòu)，其牌號(hào)為4J36，它的中文名字叫殷鋼，英文名字叫因瓦合金( invar) ，意思是體積不變。
一般來說，絕大多數(shù)金屬和合金都是在受熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮，它們的熱膨脹系數(shù)呈線性增大，但是元素周期表中的鐵、鎳、鈷等過渡族元素組成的某些合金，由于它們的鐵磁性，在一定的溫度范圍內(nèi)，熱膨脹不符合正常的膨脹規(guī)律，具有殷瓦效應(yīng)的反常熱膨脹，也就是說它的機(jī)理與化學(xué)成分及磁性有關(guān)。
殷瓦鋼特性
殷瓦合金的主要特性為:膨脹系數(shù)小，強(qiáng)度、硬度不高，導(dǎo)熱系數(shù)低，塑性、韌性高等;主要應(yīng)用于顯示器用蔭罩，熱雙金屬低膨脹層，電子元器件封接材料，精密儀器、儀表零部件，LNG運(yùn)輸船，特殊傳輸電纜，提高離子激光器穩(wěn)定性等等。
殷瓦鋼的特殊性質(zhì)決定了它是船舶工業(yè)中制造大型LNG船舶必不可少的材料，用于防止船體結(jié)構(gòu)在超低溫環(huán)境下冷裂。而且殷瓦鋼極為嬌貴，0.7mm厚的殷瓦鋼，空手摸一下，24小時(shí)就會(huì)銹穿，所以在焊接過程中必須極為小心!所以在殷瓦鋼的焊接過程中，需要焊工中最高級(jí)別，即G級(jí)的高級(jí)焊工在佩戴專用羊皮吸汗手套在極其艱苦的環(huán)境下進(jìn)行。
在LNG船上，焊接異常困難的殷瓦鋼，不僅必不可少，而且用量不小。普通金屬材料在-163℃低溫下會(huì)發(fā)脆，失去原有的韌性。因此，船體與船艙之間還有一層絕緣箱內(nèi)膽，全部由不膨脹、耐低溫材料組成。用在LNG船液化艙的殷瓦鋼，厚度僅0.7毫米，整個(gè)液化艙體由很多小塊的殷瓦鋼板拼接而成。一艘LNG船有4個(gè)裝載天然氣的液化艙，一個(gè)液化艙有五六個(gè)籃球場這么大，全船的殷瓦鋼焊縫長度近130公里。