Α. Δυσκολία συγκόλλησης του Inconel 625
Το Inconel 625 ταξινομείται ως συγκολλήσιμο υπερκράμα με βάση το νικέλιο-, αλλά απαιτεί αυστηρή τήρηση των παραμέτρων συγκόλλησης για την αποφυγή κοινών ελαττωμάτων. Η δυσκολία συγκόλλησής του είναι μέτρια-χαμηλότερη από ορισμένα σκληρυμένα κράματα με κατακρήμνιση-αλλά μεγαλύτερη από τους συμβατικούς ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες.
Βασικές Προκλήσεις στη Συγκόλληση
Ευαισθησία σε θερμό ράγισμα
Το κράμα έχει υψηλή περιεκτικότητα σε Nb και Mo, τα οποία αυξάνουν το ιξώδες της δεξαμενής τηγμένης συγκόλλησης και μειώνουν τη ρευστότητά της. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές στερεοποίησης εάν η ταχύτητα συγκόλλησης είναι πολύ γρήγορη ή η εισροή θερμότητας είναι ανεπαρκής, καθώς το λιωμένο μέταλλο χαμηλής{{1}ρευστότητας δεν μπορεί να καλύψει τα κενά συρρίκνωσης μεταξύ των κόκκων κατά τη στερεοποίηση.
Ευαισθητοποίηση και Διακοκκώδης Κίνδυνος Διάβρωσης
Η υπερβολική εισροή θερμότητας κατά τη συγκόλληση μπορεί να προκαλέσει την καθίζηση καρβιδίων χρωμίου (Cr23C6) κατά μήκος των ορίων των κόκκων στην επηρεαζόμενη από τη θερμότητα ζώνη (HAZ), εξάντληση του χρωμίου στη γειτονική μήτρα και μείωση της διακοκκικής αντίστασης διάβρωσης.
Σχηματισμός πορώδους
Το Inconel 625 είναι ευαίσθητο σε ρύπους όπως το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο. Η υγρασία, το λάδι ή τα οξείδια στην επιφάνεια του βασικού μετάλλου ή του μετάλλου πλήρωσης μπορεί να οδηγήσουν σε πορώδες στο σφαιρίδιο συγκόλλησης.
Συνιστώμενες πρακτικές συγκόλλησης για τον μετριασμό της δυσκολίας
Διαδικασίες συγκόλλησης: Η συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (GTAW/TIG) και η συγκόλληση με αέριο μέταλλο (GMAW/MIG) είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες διαδικασίες, καθώς προσφέρουν ακριβή έλεγχο στην εισροή θερμότητας. Η συγκόλληση θωρακισμένου τόξου μετάλλου (SMAW) ισχύει επίσης για επισκευές πεδίου.
Μέταλλα πλήρωσης: Τα ταιριαστά μέταλλα πλήρωσης όπως το ERNiCrMo-3 (GTAW/MIG) και το ENiCrMo-3 (SMAW) συνιστώνται για να διασφαλιστεί η συμβατότητα στις μηχανικές ιδιότητες και η αντοχή στη διάβρωση.
Επεξεργασίες προ-συγκόλλησης και μετά{1}}συγκόλλησης: Προ-καθαρίστε την επιφάνεια του βασικού μετάλλου για να αφαιρέσετε λάδι, γράσο και οξείδια. περιορίστε την εισροή θερμότητας στα 15–25 kJ/cm. Αποφύγετε τη συγκόλληση πολλαπλών-διπερασμάτων χωρίς ενδιάμεση ψύξη. και πραγματοποιήστε ανόπτηση μετά την{6}}συγκόλληση (εάν απαιτείται) στους 925–1040 μοίρες για να διαλύσετε τα κατακρημνισμένα καρβίδια και να αποκαταστήσετε την αντίσταση στη διάβρωση.
B. Μηχανική Δυσκολία του Inconel 625
Το Inconel 625 είναι ένα δύσκολο--κράμα μηχανικής κατεργασίας, το οποίο έχει χαρακτηριστεί ως υψηλής δυσκολίας λόγω των ακόλουθων εγγενών χαρακτηριστικών του υλικού:
Βασικές Προκλήσεις Μηχανικής
Υψηλή τάση σκλήρυνσης εργασίας
Το κράμα παρουσιάζει σοβαρή σκλήρυνση κατά τη διάρκεια της κατεργασίας-οποιαδήποτε πλαστική παραμόρφωση του επιφανειακού στρώματος που προκαλείται από εργαλεία κοπής θα αυξήσει γρήγορα τη σκληρότητα της παραμορφωμένης περιοχής (έως και 2-3 φορές τη βασική σκληρότητα). Αυτό οδηγεί σε γρήγορη φθορά του εργαλείου, καθώς τα επόμενα περάσματα κοπής πρέπει να επεξεργαστούν μια σκληρότερη επιφάνεια από το αρχικό υλικό.
Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα
Το Inconel 625 έχει θερμική αγωγιμότητα μόνο περίπου το ένα-το ένα τρίτο αυτής του ανθρακούχου χάλυβα. Κατά τη μηχανική κατεργασία, η θερμότητα που παράγεται από την κοπή δεν μπορεί να διαλυθεί αποτελεσματικά, συσσωρεύοντας στη διεπαφή του τσιπ-εργαλείου και προκαλώντας υψηλές θερμοκρασίες (έως 1000 βαθμούς ). Αυτό επιταχύνει τη φθορά του εργαλείου, το θρυμματισμό των άκρων, ακόμη και την αστοχία του εργαλείου.
Υψηλές δυνάμεις κοπής
Το αποτέλεσμα ενίσχυσης στερεού διαλύματος από Mo και Nb δίνει στο κράμα υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και σκληρότητα, απαιτώντας υψηλότερες δυνάμεις κοπής σε σύγκριση με τους ανοξείδωτους χάλυβες. Αυτό δημιουργεί μεγαλύτερες απαιτήσεις για την ακαμψία του εξοπλισμού μηχανικής κατεργασίας και των υποδοχών εργαλείων.
Συνιστώμενες πρακτικές μηχανικής κατεργασίας για τη μείωση της δυσκολίας
Εργαλεία κοπής: Χρησιμοποιήστε εργαλεία καρβιδίου με τσιμέντο με-ανθεκτικές επικαλύψεις (π.χ. TiN, TiCN, TiAlN) ή εργαλεία πολυκρυσταλλικού κυβικού νιτριδίου του βορίου (PCBN) για κατεργασία υψηλής-ταχύτητας. Αποφύγετε-τα εργαλεία από χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS), καθώς φθείρονται γρήγορα.
Παράμετροι μηχανικής κατεργασίας: Υιοθετήστε χαμηλές ταχύτητες κοπής (50–100 m/min για τραχύτητα, 100–150 m/min για φινίρισμα), υψηλούς ρυθμούς τροφοδοσίας και μέτριο βάθος κοπής. Ελαχιστοποιήστε τον χρόνο παραμονής του εργαλείου στο τεμάχιο εργασίας για να μειώσετε τη σκλήρυνση της εργασίας.
Ψυκτικό και λίπανση: Χρησιμοποιήστε συστήματα ψυκτικού υγρού υψηλής-πίεσης με θειωμένα ή χλωριωμένα υγρά κοπής για να βελτιώσετε την απαγωγή θερμότητας και να μειώσετε την τριβή μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας.
Στρατηγική κατεργασίας: Εκτελέστε ελαφρές, συνεχείς κοπές αντί για βαριές, διακοπτόμενες κοπές. Διατηρήστε αιχμηρές άκρες εργαλείου ανά πάσα στιγμή. και αποφύγετε την εκ νέου κοπή της επιφάνειας που έχει σκληρυνθεί-.
