Գերհամաձուլվածքների զոդում

Գերհամաձուլվածքների զոդում

(1) Հյուսվածքային բնութագրերի սուպերհամաձուլվածքները կարելի է բաժանել երեք կատեգորիաների՝ նիկելային հիմք, երկաթի հիմք և կոբալտային հիմք:Նրանք ունեն լավ մեխանիկական հատկություններ, օքսիդացման դիմադրություն և բարձր ջերմաստիճանի դեպքում կոռոզիոն դիմադրություն:Նիկելի հիմքի համաձուլվածքն առավել լայնորեն օգտագործվում է գործնական արտադրության մեջ:

Գերհամաձուլվածքը պարունակում է ավելի շատ Cr, իսկ տաքացման ժամանակ մակերեսի վրա ձևավորվում է Cr2O3 օքսիդ թաղանթ, որը դժվար է հեռացնել:Նիկելի հիմքով սուպերհամաձուլվածքները պարունակում են Al և Ti, որոնք տաքացնելիս հեշտ է օքսիդանալ:Հետևաբար, ջեռուցման ընթացքում գերհամաձուլվածքների օքսիդացումը կանխելը կամ նվազեցնելը և օքսիդային թաղանթը հեռացնելը առաջնային խնդիրն է զոդման ժամանակ:Քանի որ բորակը կամ բորաթթուն հոսքի մեջ կարող են առաջացնել բազային մետաղի կոռոզիա եռացման ջերմաստիճանում, ռեակցիայից հետո նստեցված բորը կարող է ներթափանցել հիմնական մետաղի մեջ՝ հանգեցնելով միջհատիկավոր ներթափանցման:Ալ-ի և Ti-ի բարձր պարունակությամբ ձուլածո նիկելի հիմքի համաձուլվածքների համար վակուումային աստիճանը տաք վիճակում չպետք է լինի 10-2 ~ 10-3pa-ից ոչ պակաս, քան 10-2 ~ 10-3pa բրազման ընթացքում, որպեսզի խուսափեն խառնուրդի մակերեսի վրա օքսիդացումից ջեռուցման ընթացքում:

Լուծույթով ամրացված և տեղումներից ուժեղացված նիկելային հիմքի համաձուլվածքների համար հղկման ջերմաստիճանը պետք է համահունչ լինի լուծույթի մշակման տաքացման ջերմաստիճանին՝ ապահովելու համաձուլվածքի տարրերի ամբողջական լուծարումը:Եռակցման ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, և խառնուրդի տարրերը չեն կարող ամբողջությամբ լուծարվել.Եթե ​​հղկման ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, հիմնական մետաղի հատիկը կաճի, և նյութի հատկությունները չեն վերականգնվի նույնիսկ ջերմային մշակումից հետո:Ձուլածո հիմքային համաձուլվածքների պինդ լուծույթի ջերմաստիճանը բարձր է, ինչը, ընդհանուր առմամբ, չի ազդի նյութի հատկությունների վրա՝ զոդման չափազանց բարձր ջերմաստիճանի պատճառով:

Նիկելի հիմքի որոշ գերհամահալվածքներ, հատկապես տեղումներից ուժեղացված համաձուլվածքներ, ունեն լարվածության ճեղքման միտում:Եռակցումից առաջ պրոցեսի ընթացքում առաջացած լարվածությունը պետք է ամբողջությամբ հեռացվի, իսկ ջերմային լարումը պետք է նվազագույնի հասցվի հղկման ժամանակ:

(2) Հյուսվածքային նյութի նիկելի հիմքի համաձուլվածքը կարող է զոդվել արծաթե հիմքով, մաքուր պղնձով, նիկելի հիմքով և ակտիվ զոդով:Երբ հոդերի աշխատանքային ջերմաստիճանը բարձր չէ, կարող են օգտագործվել արծաթի հիմքով նյութեր:Կան արծաթի վրա հիմնված զոդման բազմաթիվ տեսակներ:Հալեցման ժամանակ ներքին լարվածությունը նվազեցնելու համար լավագույնն է ընտրել ցածր հալման ջերմաստիճանով զոդում:Fb101 flux-ը կարող է օգտագործվել արծաթե հիմքի լցահարթիչ մետաղի հետ զոդելու համար:Fb102 հոսքը օգտագործվում է եռակցման համար տեղումներից ուժեղացված գերհամաձուլվածք, որն ունի ամենաբարձր ալյումինի պարունակություն, և ավելացվում է 10% ~ 20% նատրիումի սիլիկատ կամ ալյումինի հոսք (օրինակ, fb201):Երբ զոդման ջերմաստիճանը գերազանցում է 900 ℃, պետք է ընտրվի fb105 հոսքը:

Վակուումային կամ պաշտպանիչ մթնոլորտում եռակցման ժամանակ մաքուր պղինձը կարող է օգտագործվել որպես եռակցման լցնող մետաղ:Եռակցման ջերմաստիճանը 1100 ~ 1150 ℃ է, և հոդը սթրեսային ճեղքվածք չի առաջացնի, բայց աշխատանքային ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 400 ℃:

Նիկելային հիմքի եռակցման լցոնիչ մետաղը սուպերհամաձուլվածքներում ամենաշատ օգտագործվող եռակցման լցավորող մետաղն է՝ բարձր ջերմաստիճանի լավ կատարողականության և հղկման ընթացքում սթրեսային ճաքերի բացակայության պատճառով:Նիկելի հիմքով զոդման հիմնական համաձուլվածքի տարրերն են Cr, Si, B, և մի փոքր քանակությամբ զոդը պարունակում է նաև Fe, W և այլն: Համեմատած ni-cr-si-b-ի հետ, b-ni68crwb զոդման լցավորող մետաղը կարող է նվազեցնել միջհատիկավոր ներթափանցումը: B-ի մեջ բազային մետաղի մեջ և մեծացնել հալման ջերմաստիճանի միջակայքը:Այն եռակցող լցնող մետաղ է բարձր ջերմաստիճանի աշխատանքային մասերի և տուրբինի շեղբերների եռակցման համար:Այնուամենայնիվ, W պարունակող զոդի հեղուկությունը վատանում է, և համատեղ բացը դժվար է վերահսկել:

Ակտիվ դիֆուզիոն բրազման լցոնիչ մետաղը չի պարունակում Si տարր և ունի գերազանց օքսիդացման դիմադրություն և վուլկանացման դիմադրություն:Եռակցման ջերմաստիճանը կարելի է ընտրել 1150 ℃-ից մինչև 1218 ℃՝ ըստ զոդման տեսակի:Եռակցումից հետո հղկված հոդը նույն հատկություններով, ինչ հիմնական մետաղը, կարելի է ձեռք բերել 1066 ℃ դիֆուզիոն մշակումից հետո:

(3) Եռակցման գործընթացի նիկելի հիմքի համաձուլվածքը կարող է ընդունել զոդում պաշտպանական մթնոլորտային վառարանում, վակուումային եռակցման և անցողիկ հեղուկ փուլային միացման մեջ:Նախքան հղկելը, մակերեսը պետք է յուղազերծվի և օքսիդը հեռացվի հղկաթուղթով փայլեցման, անիվի հղկման, ացետոնային մաքրման և քիմիական մաքրման միջոցով:Եռակցման գործընթացի պարամետրերը ընտրելիս պետք է նշել, որ ջեռուցման ջերմաստիճանը չպետք է չափազանց բարձր լինի, իսկ եռակցման ժամանակը պետք է լինի կարճ՝ հոսքի և հիմնական մետաղի միջև ուժեղ քիմիական ռեակցիայից խուսափելու համար:Հիմնական մետաղի ճաքից խուսափելու համար սառը մշակված մասերը եռակցումից առաջ պետք է ազատվեն լարվածությունից, իսկ եռակցման ջեռուցումը պետք է լինի հնարավորինս միատեսակ:Տեղումներով ամրացված գերհամաձուլվածքների համար մասերը նախ պետք է ենթարկվեն պինդ լուծույթի մշակման, այնուհետև հալեցվեն ծերացման ամրացման եղանակից մի փոքր ավելի բարձր ջերմաստիճանում և վերջապես հնեցման մշակման ենթարկվեն:

1) Պաշտպանիչ մթնոլորտի վառարանում զոդում Պաշտպանական մթնոլորտային վառարանում զոդումը պահանջում է պաշտպանիչ գազի բարձր մաքրություն:0,5%-ից պակաս w (AL) և w (TI) համաձուլվածքների համար ցողի կետը պետք է լինի -54 ℃-ից ցածր, երբ օգտագործվում է ջրածին կամ արգոն:Երբ Al-ի և Ti-ի պարունակությունը մեծանում է, խառնուրդի մակերեսը դեռևս օքսիդանում է, երբ տաքանում է:Պետք է ձեռնարկվեն հետևյալ միջոցները.Ավելացնել փոքր քանակությամբ հոսք (օրինակ fb105) և հեռացնել օքսիդի թաղանթը հոսքով;0,025 ~ 0,038 մմ հաստությամբ ծածկույթը պատված է մասերի մակերեսին;Զոդումը ցողեք նախապես հղկվող նյութի մակերեսին.Ավելացնել փոքր քանակությամբ գազի հոսք, օրինակ, բորի տրիֆտորիդ:

2) Վակուումային զոդում Վակուումային զոդումը լայնորեն օգտագործվում է ավելի լավ պաշտպանական էֆեկտ ստանալու և զոդման որակ ստանալու համար:Տիպիկ նիկելային հիմքով գերհամաձուլվածքի միացությունների մեխանիկական հատկությունների համար տե՛ս աղյուսակ 15:4%-ից պակաս w (AL) և w (TI) համաձուլվածքների համար ավելի լավ է մակերևույթի վրա 0,01 ~ 0,015 մմ նիկելի շերտով շերտավորել, թեև զոդի թրջումը կարող է ապահովվել առանց հատուկ նախնական մշակման:Երբ w (AL) և w (TI) գերազանցում են 4%, նիկելի ծածկույթի հաստությունը պետք է լինի 0.020.03 մմ:Շատ բարակ ծածկույթը պաշտպանիչ ազդեցություն չունի, և չափազանց հաստ ծածկույթը կնվազեցնի հոդերի ամրությունը:Եռակցվող մասերը կարող են տեղադրվել նաև վակուումային զոդման տուփի մեջ:Տուփը պետք է լցված լինի ստացողով։Օրինակ, Zr-ը կլանում է գազը բարձր ջերմաստիճանում, որը կարող է տուփի մեջ լոկալ վակուում ձևավորել՝ դրանով իսկ կանխելով խառնուրդի մակերեսի օքսիդացումը։

Աղյուսակ 15 Տիպիկ նիկելային հիմքով գերհամաձուլվածքների վակուումային հղկված հոդերի մեխանիկական հատկությունները

Սուպերհամաձուլվածքի հղկված հոդերի միկրոկառուցվածքը և ամրությունը փոխվում են հղկման բացվածքի հետ, իսկ եռակցումից հետո դիֆուզիոն մշակումը հետագայում կբարձրացնի հոդերի բացվածքի առավելագույն թույլատրելի արժեքը:Որպես օրինակ վերցնելով Inconel համաձուլվածքը, b-ni82crsib-ով հղկված Inconel հոդերի առավելագույն բացը կարող է հասնել 90um-ի դիֆուզիոն մշակումից հետո 1000 ℃ ջերմաստիճանում 1H;Այնուամենայնիվ, b-ni71crsib-ով հղկված հոդերի համար առավելագույն բացը մոտ 50 մմ է դիֆուզիոն բուժումից հետո 1000 ℃ ջերմաստիճանում 1H-ի համար:

3) Անցումային հեղուկ փուլային միացում Անցումային հեղուկ փուլային միացումն օգտագործում է միջշերտային համաձուլվածքը (մոտ 2,5 ~ 100 մմ հաստությամբ), որի հալման կետն ավելի ցածր է, քան հիմնական մետաղը որպես լցնող մետաղ:Փոքր ճնշման (0 ~ 0,007 մպա) և համապատասխան ջերմաստիճանի (1100 ~ 1250 ℃) տակ միջշերտային նյութը նախ հալեցնում և խոնավացնում է հիմնական մետաղը:Տարրերի արագ դիֆուզիայի շնորհիվ հոդում տեղի է ունենում իզոթերմային պնդացում՝ հոդը ձևավորելու համար։Այս մեթոդը մեծապես նվազեցնում է հիմնական մետաղի մակերեսի համապատասխան պահանջները և նվազեցնում եռակցման ճնշումը:Անցումային հեղուկ փուլային միացման հիմնական պարամետրերն են ճնշումը, ջերմաստիճանը, պահելու ժամանակը և միջշերտի կազմը:Ավելի քիչ ճնշում գործադրեք՝ եռակցման զուգավորման մակերեսը լավ շփման մեջ պահելու համար:Ջեռուցման ջերմաստիճանը և ժամանակը մեծ ազդեցություն ունեն հոդերի աշխատանքի վրա:Եթե ​​հոդը պետք է լինի նույնքան ամուր, որքան հիմնական մետաղը և չի ազդի հիմնական մետաղի աշխատանքի վրա, ապա միացման գործընթացի պարամետրերը պետք է լինեն բարձր ջերմաստիճանի (օրինակ՝ ≥ 1150 ℃) և երկար ժամանակի (օրինակ՝ 8 ~ 24 ժամ): ընդունված;Եթե ​​հոդերի միացման որակը նվազում է կամ հիմնական մետաղը չի կարող դիմակայել բարձր ջերմաստիճանին, ապա պետք է օգտագործվի ավելի ցածր ջերմաստիճան (1100 ~ 1150 ℃) և ավելի կարճ ժամանակ (1 ~ 8 ժամ):Միջանկյալ շերտը պետք է վերցնի միացված բազային մետաղի բաղադրությունը որպես հիմնական բաղադրություն և ավելացնի տարբեր սառեցնող տարրեր, ինչպիսիք են B, Si, Mn, Nb և այլն: Օրինակ, Udimet խառնուրդի բաղադրությունը ni-15cr-18.5co-4.3 է: al-3.3ti-5mo, իսկ անցողիկ հեղուկ փուլային միացման միջանկյալ շերտի բաղադրությունը b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 է:Այս բոլոր տարրերը կարող են նվազագույնի հասցնել Ni Cr կամ Ni Cr Co համաձուլվածքների հալման ջերմաստիճանը, բայց B-ի ազդեցությունն առավել ակնհայտ է:Բացի այդ, B-ի դիֆուզիայի բարձր արագությունը կարող է արագորեն համասեռացնել միջշերտային համաձուլվածքը և հիմնական մետաղը: