化学镀镍316不锈钢激光焊接裂纹研究

徐洪涛，齐冠然，张楠楠

（1.河南建筑职业技术学院，河南 郑州 450064；2.沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110870）

316不锈钢具有耐性强、耐磨性好、强度高等优点，被广泛应用于电子制造、石油、五金、化工、制药等领域[1-2]。由于316不锈钢表面局部钝化膜薄弱，且表面易产生划痕，导致其耐蚀性变差，影响其使用[3-5]。为了克服这些问题，扩大316不锈钢的使用范围，通常对其表面进行化学镀镍处理。低磷化学镀镍(P质量分数低于4%)具有较好的可焊性，可在实际生产中大量使用，但在化学镀镍过程中引入P等元素容易产生低熔点的共晶物，导致焊缝中容易产生热裂纹，这些裂纹将大幅降低焊接接头的剪切强度。

激光焊接具有热影响范围小、焊缝深宽比大、焊缝强度高、容易实现自动化生产以及生产加工效率高等优点，已被广泛应用于304、316不锈钢以及铝合金等材料的焊接[6-14]。目前有关镀镍不锈钢激光焊接的报道较少，表面镀层改变了材料的表面特性，同时也会改变激光焊接时的冶金特征。

本文对镀镍316不锈钢进行激光焊接实验，研究了其表面化学镀镍层的P质量分数对焊缝剪切强度和微观结构的影响，为实际生产提供参考。

1 实验

1.1 材料

316不锈钢试样厚度0.2 mm，其化学成分(质量分数)为：C 0.08%，Cr 16.0% ～ 18.0%，Ni 10.0% ～14.0%，Mo 2% ～ 3%，Mn≤2.0%，Si≤1.0%，Fe余量。硫酸镍、磷酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠以及硫脲均为化学纯，未经特殊处理。

1.2 化学镀镍

先用100目的砂纸打磨316不锈钢，然后浸泡于碱洗液中15 min，再放入超声清洗器中清洗，最后干燥备用。316不锈钢化学镀镍基础液的组成为：硫酸镍(NiSO4)20 g/L，柠檬酸钠10 g/L，乙酸钠15 g/L，硫脲3 mg/L。……