镍和镍合金按其强化机制和生产方法可分为：固溶强化合金、沉淀硬化合金、弥散强化合金和铸造合金四类。

1.固溶强化合金

所有的镍合金都可通过固溶处理被强化。合金中加入铝、铬、钴、铜、铁、钼、钛、钨和钒都可促使固溶强化。其中铝、铬、钼和钨对固溶强化的作用最强烈，而其合金元素的强化效应较低。钼和钨可提高镍合金的高温强度。现行标准所规定的镍合金大多数是固溶强化合金。

2.沉淀硬化合金

沉淀硬化镍合金是通过可控的热处理，沉淀所谓γ二次相而强化。沉淀是将固溶处理的合金重新加热到适当的温度保持规定的时间产生的。为在最终的时效状态达到最高的强度，每种镍合金都有其最佳的热周期。某些铸造合金可随铸件在铸模内冷却时直接时效。

从强化观点来看，以Ni₃Al为基本组分的面心立方γ相是最重要的。它对钛和铌具有很高的溶解度，因此其成分随基体金属的成分和形成温度而变化。铝具有最大的淬硬能力，但可能被钛和铌所减弱。铌对降低时效速度和改善焊接性的影响最大。

沉淀硬化镍合金通常在固溶处理状态焊接。在焊接过程中，热影响区的某一区段将被加热到时效温度范围。当焊缝金属凝固时，产生时效的热影响区将经受焊接应力。焊后，热影响区在一定的温度和应力的共同作用下，将产生应变时效裂纹。铝含量高的镍合金对这种裂纹最敏感。如以铌取代大部分的铝将大大减轻应变时效裂纹倾向，因而焊接热影响区可保持足够的塑性，在热处理过程中可经受住高的焊接应力而不致产生断裂。但大多数沉淀硬化镍合金总是含有较多铝和/或钛，故不推荐采用焊条电弧焊进行焊接，而只宜选用TIG焊。

3.弥散强化合金

弥散强化镍合金是通过在合金基体中均匀弥散分布极细的难熔氧化物（ThO₂）质点将强度提高到相当高的水平。这种合金是采用粉末冶金技术制造的。如采用熔焊焊接这些合金，氧化物质点将在凝固时聚结。这就丧失了质点在基体中弥散分布所达到的强化效果。焊缝金属的强度将大大低于母材。这些镍合金的高强度只能采用母材不发生熔化的连接方法才得以保持。

4.铸造镍合金(www.daowen.com)

许多镍合金以铸件形式供货，我国相关标准规定的铸造镍合金标准化学成分见表9-3。美国ASTM标准规定的铸造镍合金标准化学成分列于表9-8。但表9-4所列各种牌号的镍合金也可以铸件形式生产。

表9-8 美国标准规定的铸造镍合金标准化学成分（按ASTM A297，ASTM A494）

①数据为最大值。

铸造镍合金与轧制镍合金相同可分固溶强化镍合金和沉淀硬化镍合金。沉淀硬化镍合金，铝含量较高，可在铸模内缓慢冷却时硬化。这种合金通常不能采用熔焊方法焊接。

此外，大多数铸造镍合金含有相当数量的硅，以改善流动性和可铸性。通常这些铸造镍合金可以采用传统的方法进行焊接，但当硅含量较高时，将提高焊缝金属裂纹的敏感性，因此必须采取适当的焊接工艺措施，减少母材的稀释率，防止焊接裂纹的形成。

含铜30％（质量分数）的镍铜铸造合金，当硅含量超过2％（质量分数）时，由于裂纹敏感性加剧，其焊接性明显降低。因此如将铸造镍合金用于焊接结构，必须严格控制合金中对焊接性不利的元素，并在焊接工艺上采取适当措施，仍然可焊成无裂纹的优质焊接接头。

由上述可知，在焊接结构中主要采用固溶强化镍合金。