合金元素对镍基合金的影响尽管高温合金中包含的合金元素达二十多种，但根据合金元素在基本中作用不同归纳为以下六个主要方面：a、面心立方奥氏体基体形成元素—镍、铁、锰和钴等元素。b、金属间化合物（Ni3Al、Ni3Nb、Ni3Ti等）形成元素—钛、铌、铝、钼、钨和铪等元素。c、表面稳定元素—钼、铝、铬、钛等元素。铬元素和铝元素主要提高合金抗氧化能力，钛元素和钼元素有利于提高耐热和耐腐蚀性能。d、硼化物、碳化物形成元素—碳、硼、钒、铌、钽、铬、钼、铪、锆、钨和氮等元素。e、固溶强化元素—铌、钨、钼、铬、钽和铝等元素多溶解于基体其强化固溶体的作用。f、晶界和枝晶间强化元素—硼、钇、铈、铪和锆等元素，这些元素可以形成间隙原相或第二相从而强化晶界或枝晶间。为了进一步了解镍基高温合金的焊接性，有必要了解相关元素对镍基高温合金焊接性能和其它性能的影响。这对提高焊接接头的质量，改进镍基高温合金的焊接工艺具有十分重要的意义。
（1）碳元素的影响。碳元素存在与工业纯镍及镍基高温合金中，母材或者焊缝金属中总存在一定含量的。一般碳元素的含量都控制在很低的范围内，工业生产中存在超低碳镍基高温合金。碳元素可以与镍基高温合金中的钼、铬和铌等等形成碳化物相起到间隙强化的作用。碳元素在镍基高温合金焊接时，高温作用有可能在热影响区晶粒边界中析出颗粒状的石墨，对热影响区的塑性和基体的拉伸性能有很大影响。对与镍-铬系高温合金和镍-铬-铁系等镍基高温合金，碳化物的增加会提高晶间腐蚀的敏感程度。在镍基高温合金中加入铌和钛等强碳化物形成元素，可与碳元素形成稳定的化合物，这种碳化物会大大降低镍基高温合金的晶间腐蚀倾向。（2）硫元素的影响。在镍基高温合金的焊接中，硫元素对镍基高温合金性能的影响比其它元素更为敏感。硫元素是镍基高温合金在热加工过程中产生结晶裂纹的主要元素，硫元素在镍基高温合金基体中的溶解度非常小又容易在晶界间偏析，会导致在焊接热应力或者焊接残余应力的作用下容易形成晶界开裂，即产生结晶裂纹。在镍基高温合金的原材料和焊接过程中都必须把硫元素的含量降到最低。（3）铌元素的影响。加入铌元素的镍基高温合金在焊接过程中产生热裂纹的倾向可明显地降低，尤其是焊缝金属中含有硅元素的情况下（如镍-铁-铬系镍基高温合金）降低热裂纹的效果就更加明显。在合金中铌元素有效作用是随镍元素和铁元素含量之比的变化而变化的。镍元素和铁元素含量之比越高则所需要的铌元素的含量就越高，只有适当的加入铌元素才能有效的降低热裂纹的数量。（4）镁元素的影响。镁元素在工业纯镍及镍基高温合金的焊接过程中能形成镁元素和硫元素的化合物，这种化合物的熔点比一般的硫化物的熔点要高的多，降低硫元素的含量可由镁元素来完成，这样就可以有效的降低硫元素对合金的有害作用。但是在镍基高温合金中加入镁元素是十分困难的，尤其是想通过焊条药皮在焊接过程中的过渡来加入镁元素更加困难。（5）铅元素的影响。铅元素在镍基高温合金的焊接加工中是有害元素，主要是由于铅元素能强烈的引起焊接热裂纹的产生，也就是铅元素的脆化。但在实际的生产过程和热加工过程中铅元素是不易混入镍基高温合金中的，但即使铅元素含量非常低也可以引起强烈的铅元素脆化。（6）磷元素的影响。磷元素在镍基高温合金中的作用与硫元素和铅元素的作用相似。其在镍基高温合金中的含量虽然十分低，但磷元素是非常害的元素。
在镍基高温合金焊接中磷元素主要作用是与镍元素形成低熔点的共晶化合物并在晶界偏析，使裂纹产生的倾向增大，磷元素在镍基高温合金生产和热加工过程中必须尽量降低。（7）钼元素的影响。钼元素是的碳化物形成元素，可起到时效强化和固溶强化的作用，也可以有效提高合金的高温强度，是提高力学性能的有利元素，在镍-铬系镍基高温合金和镍-铬-铁系镍基高温合金中都加入一定量的钼元素。（8）硼元素的影响。硼元素对提高镍基高温合金的高温机械性能是十分有利的，但也有其负面作用。在镍基高温合金的热影响区域和焊缝金属区域中，当硼元素的含量超过一定的标准时，硼和镍元素会形成低熔点共晶化合物，除此之外硼元素还可与其它的合金元素形成低熔点的共晶化合物，从而大大提高焊接热裂纹产生的倾向。在焊接过程中，应当控制硼元素的含量，尤其是镍基高温合金的锅炉压力容器焊接过程中更应严格的限制硼元素的含量。（9）硅元素的影响。硅元素在镍基高温合金焊接过程形成的低熔点共晶物，易形成焊接热裂纹，尤其是在镍元素和铬元素含量高的镍基高温合金中更为明显。硅元素的含量过高时还会明显的降低镍基高温合金的综合力学性能。为了降低硅元素含量过高而引起的热裂纹，加入铌元素可有效的抵消硅元素的不利因素。在镍基高温合金焊接中硅元素含量应该控制在较低的范围内。（10）铝元素的影响。铝元素在工业纯镍和镍基高温合金焊接中是作为脱氧剂加入合金中的，产生的氧化物可以起到时效硬化的作用，是焊接材料中的必要的添加剂，其能使焊缝的综合性能得到很大改善。然而铝含量不能超过一定范伟，否则会降低焊缝力学性能。（11）钛元素的影响。钛元素与铝元素的作用相似，是镍基高温合金中必不可少的合金元素。钛元素可起到脱氧和稳定碳化物的作用，产生的氧化物和碳化物都可以起到时效硬化的作用，还可以有效的控制焊缝中产生气孔、疏松等缺陷的产生。（12）锆元素的影响。在镍基高温合金的焊接中如果加入少量的锆元素，可以有效的提高镍基合金的高温机械性能和断裂韧性。如果其含量超过一定标准，尤其是在高温加工条件下易于在焊缝区域中产生偏析从而增加焊接热裂纹倾向。对镍-锆系高温镍基合金一般不采用熔化焊的焊接工艺。（13）稀土元素的影响。稀土元素都是以稀土氧化物的形式加入镍基高温合金中的。他们可起到净化焊缝金属的作用，对去除氢、氧和氮等的有害气体元素十分有效。它们还可以明显改变晶界中氧化物的分布状态，对提高镍基高温合金的综合力学性能和持久强度非常有益
联系电话：