A nikkel-alapú ötvözeteket széles körben használják repülőgéppel, energia- és kémiai, hajógyártásban és egyéb területeken, kiváló korrózióállóságuk, magas hőmérsékleti szilárdságuk és fáradtságuk miatt. A hegesztési folyamat azonban összetett és hajlamos olyan hibákra, mint például a termikus repedések és a pórusok. Az anyagtulajdonságok alapján ki kell választani a megfelelő módszereket és a feldolgozási paramétereket. Az alábbiakban bemutatjuk a nikkelötvözet hegesztésének alapvető technológiáit és kutatási előrehaladását:
1. Általános hegesztési módszerek
Inert gáz árnyékolt hegesztés: A volfrám inert gázhegesztés (GTAW) és a fém inert gázhegesztés (GMAW) az előnyben részesített módszerek a nikkel-ötvözet hegesztésére, különösen a vékony falú csövekhez és a kis alkatrészekhez, amelyek hatékonyan elkerülhetik az oxidációt és a szennyeződéseket.
Lézeres hegesztés és elektronnyaláb-hegesztés: A nagy energiájú gerendahegesztési technológia (például lézerhegesztés és elektronnyaláb hegesztés) elérheti a vastag tányér-ötvözetek nagy pontosságú csatlakozását, sűrű hegesztési szerkezetgel és kis hővel érintett zónával. Sikeresen felhordták a gázturbinák és vastag hajóki tányérok forró végű alkatrészeinek hegesztésére.
Diffúziós hegesztés és forrasztás: A diffúziós hegesztés (például átmeneti folyadékfázisú diffúziós hegesztés) nikkel-alapú ötvözetek felhasználásával, mint közbenső réteg, megoldhatja az eltérő anyagok (például vas-króm-alumínium ötvözetek) csatlakozási problémáját, és az ízületi szilárdság elérheti a szülőanyag több mint 70% -át.
2. Hegesztő anyag kiválasztása és folyamatvezérlés
Hegesztő anyagok illesztése: Kiválasztani kell a hegesztőhuzalt vagy a szülő anyaghoz hasonló összetételű hegesztő rúdot, például a magas króm-nikkel-alapú ötvözetű hegesztési anyagokat (például ARC625, ACOLOY 825), hogy csökkentsék az elem szegregációjának kockázatát.
A folyamatparaméterek optimalizálása: A plazma ív permetező hegesztése során a transzfer ív áramának növekedése csökkenti a hegesztési réteg keménységét és kopásállóságát, de a volfrám -karbid (WC) hozzáadása jelentősen javíthatja a teljesítményt. A réz-Nickel ötvözet hegesztése az argon védelmének szigorú ellenőrzését igényli a pórusképződés megelőzése érdekében.
3. Hibamegelőzés és minőség -ellenőrzés
Forró repedések és pórusok: A forró repedések kockázata csökkenthető a rétegek közötti hőmérséklet szabályozásával (elkerülve a szenzibilizációs zónában való tartózkodást), a hegesztési környezet száraz tartásával és a keskeny hegesztési gyöngy technológiával.
A maradék stresszkezelés: A vak lyuk és a bemélyedési módszer pontosan megvizsgálhatja a hegesztési maradék feszültséget. Az adatok megbízhatóságának biztosítása érdekében a kalibrációs együtthatót inkább a tényleges kalibrálással kell kombinálni.
4. Tipikus alkalmazási esetek
Nukleáris energiamező: A nikkel-alapú 52 m-es ötvözet repedési terjedési útját, amelyre az 52 m-es különbségre kell figyelmet fordítani. A repedést könnyen el lehet alakítani az alacsony szilárdságú anyagra, és az értékelési eljárást az anyag szilárdságának eltérésével kombinálva kell beállítani.
Ultra-alacsony hőmérsékleti környezet: A fluxusokkal ellátott gáz árnyékolt hegesztést (FCAW-G) sikeresen használták a -196 fokú hegesztéshez a Cololoy 825 ötvözethez, és az ízület ütközési szilárdsága kielégítette a standardot, kielégíteni a cseppfolyósított földgázkészülékek igényeit.
Kompozit lemezhegesztés: A csík elektródaplag-burkolat-technológiája javíthatja a bimetall nikkel-alapú 825 kompozit lemezek közötti granuláris korróziós ellenállását, miközben biztosítja az alapanyag szilárdságát.
5. Jövőbeli kutatási irány
A jelenlegi kutatás az intelligens nagy energiájú gerendahegesztésre, az eltérő anyag interfész viselkedésének elemzésére és a hegesztési folyamat numerikus szimulációjára összpontosít. Például a lézer burkolat technológiája javíthatja a magas hőmérsékletű ötvözet alkatrészeinek kopását, és a nikkel-alapú ötvözetek és a szénacél kompozit csövek hegesztett ízületei áthaladtak az intergranuláris korrózió és a mechanikus tulajdonságok tesztjei, új megoldásokat kínálva a szigorú munkakörülményekhez.
Következtetés
A nikkel -ötvözet hegesztési technológiájának előrehaladása az anyagtudomány, a folyamat optimalizálásának és az észlelési technológiának összehangolt fejlesztésétől függ. A jövőben az intelligens hegesztő berendezések népszerűsítésével és az új hegesztő anyagok fejlesztésével tovább javulnak a nikkel-ötvözet-hegesztés hatékonysága és minősége, elősegítve a csúcskategóriás gyártóipar korszerűsítését.
