צינור ניקל בטוהר גבוההוא חומר מתכת נדיר וחשוב. הוא לא רק ממלא תפקיד חיוני כיסוד סגסוגות ברוב הסגסוגות, אלא גם פועל כחומר מבני הנדסי חשוב בתחומי התעשייה הכימית, הרפואה, האנרגיה הגרעינית והספינות. בעל מגוון רחב של יישומים. במיוחד חומר ניקל טהור (Ni גדול מ-99 אחוז או שווה ל-99 אחוזים) תמיד היה חומר מפתח חיוני בפרויקטים של סודה קאוסטית בשל עמידותו המצוינת בפני קורוזיה אלקלית. הרכב כימי ומאפיינים פיזיקליים של Ni200 צינור ניקל טהור ניקל הוא מתכת מעט צהבהבה-כסוף-לבנה, בעלת מספר אטומי 28. ניקל טהור הוא מבנה אוסטניט חד פאזי, מבנה הגביש הוא מעוקב במרכז הפנים סריג, ולא מתרחשת שינוי פאזה במהלך התמצקות נוזלית. הצפיפות של ניקל טהור Ni200 היא בערך 8.9g/cm 3, קשיות Mohs היא 5.0-6.0, וחוזק התפוקה הוא 105MPa. חוזק התפוקה של חומר ניקל טהור נמוך יחסית, והמוליכות התרמית גבוהה בהרבה מזו של פלדה עדינה ונירוסטה. לכן, בהשוואה לפלדה דלת פחמן ולנירוסטה, לניקל הטהור יש חומר רך יותר, צמיגות גבוהה יותר במצב נוזלי, נזילות גרועה והתמצקות מהירה.
ראוי לציין שייווצר שכבת תחמוצת צפופה על פני השטח של ניקל בטמפרטורת החדר, שהמרכיב העיקרי בו הוא תחמוצת ניקל (NiO), נקודת ההיתוך שלו גבוהה כמו 1984 מעלות, כמעט 500 תואר גבוה יותר מנקודת ההיתוך של ניקל טהור, ואינו מסיס באלקלי, ניקל העמידות בפני קורוזיה אלקלית של צינור הבסיס נגזרת מההגנה של סרט תחמוצת זה. נקודת ההתכה של ניקל טהור גבוהה מפלדת אל חלד אך נמוכה מפלדה דלת פחמן, כך שניתן לרתך ניקל בטכניקת ריתוך היתוך. תפקידו של ניקל עם מימן, חמצן, חנקן ושאר יסודות גז בטמפרטורת החדר, תכונות הניקל הטהור יציבות יחסית, אך ככל שהטמפרטורה עולה, יכולתו לקלוט מימן, חמצן וחנקן עולה משמעותית. ניקל טהור מתחיל להתחמצן מעט באוויר בטמפרטורה גבוהה ב-500 מעלות ומתחמצן בעוצמה כאשר הטמפרטורה מגיעה ל-750 מעלות. המסיסות של יסודות גז כמו חמצן ומימן בניקל נוזלי גדולה יחסית, במיוחד באטמוספרת ריתוך קשת, חום-העל של המתכת המותכת גדול, והגז נספג בחלקים הפעילים המקומיים ובטיפות על פני השטח של הגז. בריכה מותכת, ואווירת הקשת מעוררת. כמות הגז הנספגת על ידי המתכת המותכת במהלך ריתוך קשת עולה לרוב על תכולת שיווי המשקל שלה (המסיסות). אבל מסיסות הגז יורדת משמעותית עם ירידה בטמפרטורה, למשל, מסיסות החמצן ב-1720 מעלות היא 1.18 אחוז, אבל ב-1470 מעלות המסיסות יורדת בחדות ל-0.06 אחוז. המסיסות של מימן יכולה לרדת במהירות בשני שליש במהלך מעבר הפאזה הנוזל למוצק. כאשר מרותך ניקל טהור, צמיגות המתכת של הבריכה המותכת גדולה יחסית, הנזילות ירודה והמוליכות התרמית של הניקל גדולה, טווח טמפרטורת המעבר של הפאזה הנוזל למוצק קטן, מהירות ההתגבשות וההתמצקות של המותך. הבריכה מהירה, ולמימן המומס בניקל הנוזלי בטמפרטורה גבוהה אין זמן לברוח. החוצה, קל להישאר בבריכה המותכת כדי ליצור חורי מימן. בנוסף, החמצן בבריכה הנמסה והמותכת יגיב עם ניקל במהלך תהליך המשקעים כדי לייצר ניקל אוקסיד NiO, אותו ניתן להפחית על ידי מימן יחד עם תחמוצת הניקל בסרט התחמוצת ליצירת אדי מים H 2 0 , אשר מאוחר מדי להימלט במהלך תהליך ההתמצקות וכתוצאה מכך נקבוביות אדי מים.
החנקן עצמו אינו מתמוסס ואינו מגיב עם ניקל, ולכן ניתן תיאורטית לרתך ניקל עם חנקן כמגן. עם זאת, חנקן יוצר NO וניטרידים אחרים באווירת הקשת המחמצנת, שהוא הגורם העיקרי הגורם לעלייה בקשיות הריתוך ולירידה בצורתו.
השפעת יסודות טומאה כגון גופרית וזרחן על ריתוך ניקל טהור. אלמנטים של טומאה כגון גופרית וזרחן קל מאוד ליצור אוקטיקה נמסה נמוכה עם ניקל בטמפרטורות גבוהות. לדוגמה, נקודת ההיתוך של ניקל גופרתי היא 645 מעלות, ונקודת ההיתוך של ניקל פוספיד היא 880 מעלות. נקודת ההיתוך של ניקל טהור היא 1455 מעלות, כך שכאשר בריכת הניקל הנמס הטהור מתמצקת, הגבישים האוטקטיים הנמסים הנמוכים עדיין נמצאים במצב נוזלי ונשארים באזור גבול התבואה בצורה של סרטים נוזליים. מתח ההתכווצות שנוצר במהלך תהליך הקירור של הריתוך פועל כקל לפיצוח ליצירת סדקים חמים. לכן, יש לשלוט בתכולת יסודות הטומאה כגון גופרית וזרחן במתכת הבסיסית ובמתכת המילוי, והתקן הכללי קובע כי תכולת הגופרית לא תעלה על 0.01 אחוז.
Baoji Yusheng Metal Technology Co., Ltd גיבשה תהליך ריתוך מדעי והגיוני על ידי סיכום התכונות הפיזיקליות והכימיות של חומרי צינור ניקל בטוהר גבוה Ni200 וניתוח יכולת הריתוך שלו, וייצרה מוצרים שיכולים לעמוד במלואם בדרישות האיכות של האמריקאים מפרט ASME לריתוך צינורות בטוהר גבוה. ברוכים הבאים לקנות.
