CuNi10Fe1Mn 焊接：铁 1%~2% 的白铜接头保护膜

CuNi10Fe1Mn 是 90-10 铁锰白铜，焊接接头的耐海水性能取决于铁含量与保护膜的连续性，不是焊缝强度。成分口径为镍 9.0%~11.0%、铁 1.0%~2.0%、锰 0.5%~1.0%、铜余量，其他杂质总和不超过 0.3%，按 DIN 17664 供货，材料代号 2.0872。

镍 10% 决定腐蚀电位

镍在铜基体里让腐蚀电位趋于平缓，是耐蚀性的主元素。海水中的铜镍合金会形成一层含镍的腐蚀产物膜，这层膜致密、附着好，能抵抗流动海水的冲刷腐蚀与氨的侵蚀。镍从 10% 提到 30%，耐蚀性继续提升，但成本与强度同步上升，所以 90-10 与 70-30 是两档常用的折中。

铁 1%~2% 的窄窗口

铁在这个体系里是提高抗冲刷腐蚀能力的关键元素，少了不起作用，多了影响加工性与焊接性并可能形成富铁相。资料把上限定在 2.0%，国标对应牌号的同项略有差别。焊接时铁会烧损，熔合线附近的铁含量下降，膜的形成能力变弱，这是接头比母材先腐蚀的原因之一。

焊接的工艺要点

铜镍合金的焊接以钨极氩弧为主，填充材料选同质或含钛的铜镍焊丝，钛可以脱氧并细化焊缝组织。线能量要控制，熔池过大导致镍与铁烧损、气孔增多。保护气体用纯氩，流量比焊钢时大一些，铜的导热快，熔池需要更强的保护。焊前把坡口与两侧 20 mm 范围内的油污清干净，铜对硫与铅敏感，一点污染就会在焊缝里形成脆性相。

气孔与氢

铜镍焊缝的气孔主要来自氢与氮。氢在铜中的溶解度随温度下降骤减，凝固时析出形成气孔；氮在高温熔池中溶解，冷却时逸出。控制手段是焊材烘干、母材去油、保护气体纯度不低于 99.99%、以及降低熔池温度。多层焊时层间清理要彻底，上一层的气孔会被下一层放大。

焊后的膜恢复

焊接破坏的表面膜需要时间重新形成，焊后在清洁的海水中浸泡可以加速。要求高的设备在投运前做一次钝化处理，用稀的氧化性溶液让表面重新长出均匀的膜。焊后酸洗必须彻底漂洗，残酸在缝隙中会引起局部腐蚀，这一点对薄壁管束尤其重要。

与管板的连接

冷凝器管束与管板的连接以胀接或胀焊并用为主。90-10 白铜的塑性好，胀接率取 1% 至 3%，胀接后管端不裂。管板材质与管子相同时，两者电位一致，不会发生电偶腐蚀；管板用碳钢时，必须做阴极保护或涂层隔离，否则碳钢先腐蚀。

力学与工艺温度

同一成分体系的本站口径给出的抗拉强度大致在 370 MPa 至 420 MPa 量级，塑性良好，便于胀管、弯管与焊接，数值随供货状态与规格变化。工艺温度方面，国标 GB/T 2059 对应该牌号的口径给的是：铸造温度 1330℃ 至 1350℃、退火温度 780℃ 至 810℃、挤压热加工 900℃ 至 960℃、消除内应力的低温退火 250℃ 至 300℃。

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