浅谈殷瓦钢的焊接技术要点
一，概述
殷瓦钢（invar），又叫殷钢、殷瓦合金、因瓦钢、不变钢、不膨胀钢等；它是镍铁合金，即：Ni36%、Fe3.8%、C0.2%；其主要特性为：膨胀系系数极小；强度、硬度不高；导热系数低；塑性韧性高；极好的耐超低温材料；适用温度一般－250℃~＋200℃；该材料极易生锈
主要用于：显示器荫罩；热双金属低膨胀层；电子元器件封接材料；精密仪器、仪表零部件；特殊传输电缆；提高离子激光器稳定性等。目前主要焊接方法是钨极惰性气体保护焊，有手工焊和自动焊（TIG/MIG）。
二，焊前准备
1，焊件、焊材大多有保护膜或密封包装，施焊前材料处于退火状态，干净、无油污、刮痧痕、记号漆等。
2，焊接工作量大、焊道有规则大多采用自动焊机；反之，采用手工焊。对TIG焊机作必要的检查：①触电保护装置是否正常动作；②焊机指示灯是否正常，接地是否良好，冷却水管是否漏水；③焊枪、电缆保护气管等是否破损；④钨针磨制是否符合要求等。
3，焊接工艺方案的指导思想为：低热量输入，小规范；层间温度应低于120℃。
4，无需焊前预热，焊后热处理。
5，焊材通常采用M93；若焊缝性能设计为与母材相同，则需采用与母材相同材质的焊材或将母材切成细条状用作焊丝。其他替代焊材：Nicrofer S 7020 W.－Nr. 2.4806 SG-NiCr20Nb AWs A 5.14 ERNiCr-3；W. -Nr. 2.4648 EL-NiCr19Nb AWS A 5.14 ERNiFe-3。
6，施焊环境要求必须配备有除湿功能的空调，保证施焊处的干燥度保持在60%以上，以防殷瓦钢生锈
三，施焊操作
1，在焊接操作时，要吸水性好的羊皮手套、合挌变光面罩、防尘口罩、皮头软锤、软毛刷、焊丝袋等劳保用具及必要工具。
2，在焊接过程中，洁净是关键，在焊件上不能有一滴汗珠或一亇手印，这要求焊工不仅手上要准，更要心里稳，焊工的任何情绪波动，都亚接影响焊接质量。钨针应保存在专用工盒中，避免山皮肤直接接触。
3，根据段瓦钢的厚度大小来选择合适的焊丝直径，相应选择焊接电流等工艺参数。M93焊丝ø2.4~ø3.2mmTIG焊接标准参数是电流70~80A，电压15~20V。对于不同板厚（mm）的焊接参数（电流 A）如下：1.0与0.7点焊50连焊24；1.0与1.5点焊50连焊28；1.5与1.0点焊70连焊38；1.5与1.5点焊70连焊48；1.5与3.0点焊100连焊65；3.0与3.0点焊110连焊95。
4，操作手法要领：①钨针要露出焊枪端部约5mm，钨针与母材或焊接方向成75°，对横向保持90°。②施焊时，送丝速度和焊接速度要协调一致，钨针尖端在惰性气体的吹力作用下，保持距离0.5~1mm，摆动幅度为焊丝直径的3倍左右，两端停顿成弧线摆动，要求节奏均匀。③时常清理枪头飞溅附着物，并更换备用钨针、喷嘴或保护嘴等。④仰焊时，焊丝与焊接前进方向成45°，对母材的垂直方向上成90°，钨针在焊接方向及对母材的垂直方向上都成90°；要时刻注意熔池大小，以防熔滴掉落烫伤。⑤收尾及继接，当一道焊缝要收尾时，将熔池填饱满，电弧向上收起，并松开焊枪开关；当沿着前道焊缝续焊时，电弧应该在前道焊缝最后一亇熔池稍作停留1~3s到该熔池显大小一样的鳞纹，然后实施续焊。
5，一般小于1mm的殷瓦钢簿板广泛用于LNG运输船（使用温度-163℃）等建造领域，焊接时一般采用钨极惰性气体保护焊；由于板材薄，母材及焊材的清洁特别严格。焊接难度很大，一旦一个点出现质量问题，将导致相邻的一大片段瓦钢的更换并重新焊接；一个地方漏点的返修工时超过1000h；如果有一个针眼缺陷未排除可能引起爆炸而使整船报废！为提高质量目前母材焊材焊机均采用进口的。焊接LNG船必须经GTT培训并取得合挌证后方可上岗，且每月还得复审。
6，对于较厚的殷瓦钢，上海宝钢厂已开始生产殷瓦钢，在许多领域将被采用，可采用熔化极气体保护焊，电流不宜过大，小摆动焊接，走月牙型焊道。
四，焊后检验
1，通常首先进行目视检查，及时发现比较明显缺陷及时处理。
2，一般需100%进行着色检验。
3，必要时进行其检验。
本文由“威尔鼎王”编揖。
何为“殷钢”？
32Ni-64Fe-4Co(超殷钢),37Fe-32Co-11Cr（不锈殷钢）和非晶合金83Fe-17B等。
编辑本段发现者
因发现镍钢合金的反常性及其在精密物理中的重要性，纪尧姆（Charles Edouard Guillaume 1861~1938）获得了1920年度诺贝尔物理学奖。
纪尧姆在研究铁镍合金的过程中，发现一种含有24%的镍和2%的铬的铁合金比组成它的铁或镍具有更好的可伸展性，而对于只含有镍的铁镍合金，如果在合金中多加一些镍，那么这种合金的伸展性比起组成它的金属要差。在对镍铁合金进行了系统的研究后，他获得了一种优质镍铁合金，并把它称为殷钢，这种合金含有36%的镍，它主要的特征是在加热时膨胀系数很小，远低于当时已知的任何一种金属的膨胀系数，例如，只相当于铁的膨胀系数的1/10，并且经过适当的回火、压延和旋展后，均匀地保持一个零的膨胀系数。
他首次制成殷钢后，便立刻发现这种合金具有广泛的用途，特别是在钟表制造中具有特殊意义。1897年，他第一个把这种合金和其它镍铁合金应用于制造钟表。他还帮助解决了普通手表的校正问题。此外，他还制成了殷钢计量棒用于大地测量。
殷瓦钢代号
殷瓦钢代号因瓦合金、恒范钢、不变钢、殷钢。殷瓦钢是一种镍钢合金，是含镍元素量百分之三十六的特殊钢，由于其膨胀系数极小，在极低温度到超过室温的温度范围内都能保持固定长度，适合做测量元件。
看了《超级工程》第五集，其中介绍到了殷瓦钢，有人了解吗？
可以生产，4J36低膨胀铁镍合金
4J36膨胀合金概述：4J36膨胀合金的居里点约为230℃，低于这一温度时合金是铁磁性的，具有很低的膨胀系数，高于这一温度时合金为无磁性的，膨胀系数增大。该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件，广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。4J36该合金是典型低膨胀合金,经航空工厂长期使用，性能稳定；使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺，以保证材料的稳定性。
4J36相近牌号：Fe-Ni36、W.Nr.1.3912、Ni36、X1NiCrMoCu、N 25-20-7、UNSK93601
4J36化学成份：
镍Ni 铬Cr 铁Fe 碳C 锰Mn 硅Si 钴Co 磷P 硫S
35 0.30
37 0.2 余量 0.03 0.60 0.2 0.5 0.02 0.01
4J36密度：ρ=8.1g/cm3
4J36零件热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
1.消除应力退火为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：530～550℃，保温1～2h,炉冷。
2.中间退火为消除合金在冷轧，冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880℃，保温30min，炉冷或空冷。
3.稳定化处理为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。
均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃，保温20min～1h，淬火。
回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1～4h，炉冷。
稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。该合金不能用热处理硬化。
4J36表面处理工艺：表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.6T，矫顽力Hc=48A/m[1,2]。
殷瓦钢是什么材质?
4J36低膨胀合金 殷钢
4J36特性及应用领域概述：
4J36合金又称因瓦(INVAR)合金，殷钢，合金的居里点约为230℃，低于这一温度时合金是铁磁性的，具有很低的膨胀系数，高于这一温度时合金为无磁性的，膨胀系数增大。
该合金主要用于制造在气温变化范围内尺寸近似恒定的元件，广泛用于无线电工业、精密仪器、仪表及其他工业。
4J36相近牌号：
32H(俄罗斯)，Invar(英国)，Invar36(美)，Unipsan 36(美) ni1036,ni36fe ,不变钢（日）
Fe-Ni36（法国）、W. Nr.1.3912、Ni36（德国）、X1NiCrMoCu、N 25-20-7(英国）4J36、UNSK93600恒温器合金、UNSK93601压力容器板材(美国） 不胀钢 恒范钢，UNS K93600
4J36 金相组织结构：
合金为单相奥氏体组织。
4J36工艺性能与要求：
1、合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
2、该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。号称金属之王，是精密仪器设备不可或缺的结构材料。
4J36主要规格：
4J36无缝管、4J36钢板、4J36圆钢、4J36锻件、4J36法兰、4J36圆环、4J36焊管、4J36钢带、4J36直条、4J36丝材及配套焊材、4J36圆饼、4J36扁钢、4J36六角棒、4J36大小头、4J36弯头、4J36三通、4J36加工件、4J36螺栓螺母、4J36紧固件
殷瓦刚和不锈钢的区别？
殷瓦钢和不锈钢的区别在于，
殷瓦钢是一种含镍元素量36%的特殊钢，
由于其膨胀系数极小，
在极低温度到超过室温的温度范围内都能保持固定长度（这种特性也被称为因瓦效应），
而不锈钢就是不太会生锈的含镍合金钢。
