لحام inconel 625 سبيكة الفولاذ القائمة على النيكل

اللحام من سبيكة القائمة على النيكل 625
مقدمة: في مشاريع البتروكيماويات للبناء, غالبًا ما تتم مواجهة السبائك القائمة على النيكل, لأن هذه المادة لها خصائص جيدة لمقاومة الغازات النشطة, وسائل الإعلام الكاوية, وتقليل تآكل الوسائط الحمضية, ولديه قوة عالية ولذيذة جيدة. , خصائص التشوه البارد والبارد, القابلين على معالجته واللحام, تستخدم على نطاق واسع في صناعة البتروكيماويات. على سبيل المثال: في قسم التغويز في معدات توليف الأمونيا الكيميائية في Liuguo, anhui, هناك هذه المادة. اسمها المحدد هو Inconel 625, الذي يستخدم لنقل وسائط الأكسجين.
الكلمات الرئيسية: تشققات حرارية لحام السبائك القائمة على النيكل
1 التركيب الكيميائي والتأثير على خصائص اللحام من Inconel 625, سبيكة تستند إلى النيكل
لدراسة اللحام من Inconel 625, من الضروري فهم التركيب الكيميائي لهذه المادة. التركيب الكيميائي لسبائك السبائك القائمة على النيكل 625 يظهر في الجدول 1:
طاولة 1 التركيب الكيميائي من Inconel 625 من سبائك القائمة على النيكل (%)
عنصر السبائك
|
في |
ج |
من |
الحديد |
النحاس |
ص |
س |
و |
كر |
آل |
ل |
ملحوظة |
شهر |
محتوى |
61.0 |
0.05 |
0.2 |
2.5 |
- |
0.015 |
0.008 |
0.2 |
21.5 |
0.2 |
0.2 |
3.6 |
9.0 |
مضيفا آل, كر, الحديد, شهر, ويمكن أن يسبب Ti to Ni تقوية قوية للحل الصلبة. يمكن أن يحسن قوة درجة الحرارة المرتفعة للسبائك القائمة على النيكل, بينما يمكن لـ NB تثبيت الهيكل, صقل الحبوب, وتحسين أداء المواد. CR في NI نطاق الحل الصلبة في نطاق حوالي 35% ل 40%, في حين أن نطاق المحلول الصلب في NI هو حول 20%. إضافة مواد السبائك مثل CR و MO لا تزيد من مقاومة التآكل فقط, ولكن ليس له أي تأثير سلبي على أداء اللحام للمواد. إضافة, من, ويمكن لـ NB تحسين مقاومة المادة إلى الشقوق الحرارية وتقليل المسام. SI هو deoxidant ومضادات الأكسدة في الصلب. محتوى C صغير جدًا, لأن وجود Ti و NB عمومًا لا يسبب تآكلًا بين الخلايا.
قابلية لحام السبائك القائمة على النيكل أكثر حساسية ل. S غير قابل للذوبان في NI ويمكن أن يشكل انصهارًا منخفضًا للذوبان أثناء تصلب اللحام, وهو عرضة للشقوق الحرارية. P يزيد أيضًا من حساسية الكراك في السبائك القائمة على النيكل.
2 خصائص اللحام لسبائك سبيكة القائمة على النيكل 625
2.1 لحام الكراك الحراري القائم على النيكل inconel 625 لديه حساسية الكراك الحراري العالي أثناء اللحام. تنقسم الشقوق الحرارية إلى شقوق بلورية, الشقوق المسال والشقوق المتناسقة في درجات الحرارة العالية. من المرجح أن تحدث شقوق البلورة في حفرة قوس حبة اللحام, تشكيل شقوق فتح النار. تشققات بلورة في الغالب تتساقط طولياً على طول خط الوسط للحام. الشقوق المسالقة عرضة للظهور في المنطقة المتأثرة بالحرارة بالقرب من خط الانصهار, وبعضها أيضا في اللحامات الأمامية من اللحام متعدد الطبقات. قد تحدث تشققات عالية في درجة الحرارة في كل من المنطقة المتأثرة بالحرارة وفي اللحام. التشققات الحرارية المختلفة هي أحيانًا تشققات ماكرو, أو تشققات الماكرو مصحوبة بالشقوق الصغيرة, وأحيانًا تكون مجرد شقوق صغيرة. تحدث التشققات الحرارية في درجات حرارة عالية ولم تعد تتوسع في درجة حرارة الغرفة.
2.2 إن تأثير الملوثات على سطح الأجزاء الملحومة هو مفتاح لضمان جودة اللحام من Inconel القائمة على النيكل 625. الملوثات الموجودة على سطح اللحام هي مقياس أكسدة السطح بشكل أساسي وعناصر تسبب احتضان. نقطة انصهار مقياس أكسيد السطح لسبائك سبيكة القائمة على النيكل 625 أعلى بكثير من المادة الأساسية, وغالبًا ما يكون من الممكن تكوين شوائب الخبث أو أكاسيد متقطعة دقيقة. س, ص, PB, Sn, Zn, ثنائية, SB وكما يمكن استخدامها للعناصر التي تشكل انخفاض انصهار نقطة الانصهار هي عناصر ضارة. هذه العناصر الضارة تزيد بشكل كبير من ميل الشقوق الحرارية أثناء لحام السبائك القائمة على النيكل. غالبًا ما توجد هذه العناصر في المواد المستخدمة في التصنيع المسبق, مثل الشحوم, طلاء, موازين الحرارة وعلامات, غالبًا ما تحتوي الأحبار على هذه العناصر. لذلك, يجب إزالته بالكامل قبل اللحام, بما في ذلك 50 ملم خارج المضيق.
تعتمد طريقة الإزالة على نوع الملوثات. للزيوت والدهون, تخليص البخار أو التنظيف مع الأسيتون. لمواد الطلاء, يمكن تنظيفها بالكلورو ميثان, السائل القلوي, والميثانول, أو يمكن إزالتها عن طريق التلميع.
2.3 تأثير مدخلات الحرارة لحام ، سيؤدي استخدام مدخلات الحرارة العالية, ومرافقة نمو الحبوب, تسبب في خضوع الأنسجة لتغيير الطور وتقليل الخصائص الميكانيكية للمادة. فضلاً عن ذلك, قد يسبب مدخلات الحرارة العالية الفصل المفرط في بنية الطور البلوري, هطول الأمطار وهطول الكربيد, وبالتالي تسبب في شقوق حرارية وتقليل مقاومة التآكل.
يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار عند اختيار طرق اللحام وعمليات اللحام. لذلك, من المعقول استخدام تيار صغير, حبات اللحام الضيقة واللحام متعدد الطبقات في التشغيل الفعلي.
تجدر الإشارة إلى أن بعض السبائك القائمة على النيكل سيكون لها آثار ضارة على بنية اللحام بالقرب من المنطقة المتأثرة بالحرارة بعد اللحام. على سبيل المثال, بعد اللحام, يجب القضاء على سبائك Ni-Mo من خلال الصلب واستعادة مقاومة التآكل. لكن, لسبائك inconel 625, إنها سبيكة NI-CR-MO. مثل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, البنية المجهرية للسبائك القائمة على النيكل هي أيضا أوستنيت, وليس هناك تغيير في المرحلة في الحالة الصلبة, والمواد الأساسية والمعادن اللحام هما حبيبات سبيكة القائمة على النيكل 625 لا تتطلب المعالجة الحرارية.
2.4 خصائص عملية اللحام
(1) معدن اللحام السائل لديه سيولة سيئة. لا يحتوي معدن اللحام للسبائك المستندة إلى النيكل على سيولة جيدة مثل معدن اللحام الصلب الكربوني, ولكن يبدو أن أكثر “اللزوجة”. حتى زيادة تيار اللحام لا يمكن أن تحسن سيوته, وهي سمة متأصلة في السبائك القائمة على النيكل. يتجاوز تيار اللحام النطاق الموصى به ليس فقط ارتفاع درجة حرارة المسبح المنصهر ويزيد من حساسية الشقوق الحرارية, ولكن أيضًا يؤدي بسهولة إلى تتبخر الحامد في اللحام والمسام. أثناء لحام القوس من قضبان اللحام, كما أن تيار اللحام الكبير سوف يسخن جوهر اللحام لقضيب اللحام, تسبب في تساقط المسحوق, وتفقد الحماية.
بسبب ضعف سيولة معدن اللحام, ليس من المناسب التدفق على جانبي اللحام أن يندمج بشكل أفضل مع المادة الأساسية. لذلك, من أجل الحصول على شكل لحام جيد, مطلوب عملية التأرجح, ولكن يجب أن يكون هذا التأرجح أرجوحة صغيرة ويجب أن يكون نطاق التأرجح هو ثلاثة أضعاف قطر قلب اللحام أو الأسلاك, ويجب أن يكون كلا جانبي اللحام تنصهر بشكل أفضل مع المادة الأساسية. بناء على هذا الاعتبار, هذا يتطلب أن يكون عرض المعالجة للمشطفين مناسبًا عند صنع المائل. خلال أرجوحة قضيب اللحام, يجب أن تنتبه إلى المفصل بين اللحام والمواد الأساسية. هذا المكان عرضة للتخفيضات, شوائب الخبث وعدم الدمج. يتم تشغيل الحل عندما يركض قضيب اللحام إلى اللحام والمواد الأساسية. يجب أن يتوقف التقاطع قليلاً ويجب استخدام عملية قوس قصيرة.
(2) عمق المعدن اللحام هو أيضًا خاصية متأصلة في السبائك القائمة على النيكل, الأمر الذي يتطلب سمك الحافة الحادة عند صنع الحافة.
2.5 اختيار طريقة اللحام
وفقًا لطريقة اللحام التي أوصت بها مجتمع اللحام, يمكن استخدام طرق اللحام التالية للمواد مثل Inconel 625, SMAW (لحام قضيب اللحام), GTAW (تنغستن غاز القوس لحام القوس), باوند (ذوبان اللحام القوس الوقائي الغاز القبيب), ومخلب (بلازما) لحام القوس) ورأى (اللحام بالقوس المغمور), يمكن اختياره في الموقع وفقًا للشروط الفعلية.
2.6 اختيار مواد اللحام
عند استخدام اللحام الواقي للغاز, يجب اختيار سلك لحام مع طراز ernicrmo-3, وترد تركيباته الكيميائية في الجدول 2 على التوالى.
طاولة 2 التركيب الكيميائي لأسلاك اللحام ernicrmo-3
عنصر السبائك |
في |
ج |
من |
الحديد |
س |
و |
كر |
آل |
ل |
ملحوظة |
شهر |
محتوى٪ |
61.0 |
0.05 |
0.2 |
2.5 |
0.008 |
0.2 |
21.5 |
0.2 |
0.2 |
3.6 |
9.0 |
عند استخدام لحام قضيب اللحام, يجب اختيار قضبان اللحام مع النموذج enicrmo-3, وترد تركيباتها الكيميائية في الجدول 3 على التوالى.
طاولة 3 التركيب الكيميائي لقضيب اللحام enicrmo-3
عنصر السبائك |
في |
كر |
الحديد |
شهر |
من |
و |
ملحوظة |
محتوى٪ |
61.0 |
21.0 |
4.0 |
9.0 |
0.3 |
0.4 |
3.6 |
بمقارنة الجداول 1, 2 و 3, يمكن ملاحظة أن التركيب الكيميائي لأسلاك اللحام وقضيب اللحام قريب نسبيًا من التركيب الكيميائي للمادة الأساسية, لذلك يمكن اختياره.
3 عملية اللحام
في موقع البناء, عادة ما يتم لحام مواد السبائك القائمة على النيكل بواسطة Argon Arc Welding, حشوة وغطاء لحام قضيب اللحام. يصف ما يلي عملية اللحام:
3.1 Argon Arc Welding (تنغستن غاز القوس لحام القوس)
3.1.1 يوصى باستخدام غاز الأرجون للمساعدة في إزالة أو تقليل المسام وحماية معدن اللحام من الأكسدة.
3.1.2 عندما تكون مواصفات اللحام مؤقة, يؤثر شكل القطب على عمق الذوبان وعرض اللحام. يمكن أن يحافظ قطب التنغستن المدبب على استقرار القوس وعمق الانصهار الكافي. زاوية مخروط قطب التنغستن المستخدمة عادة ما تكون 30 درجة إلى 60 درجة, الطرف ناعم ويبلغ القطر حوالي 0.4 ملم.
3.1.3 عملية اللحام Argon Arc يعتمد مصدر طاقة اللحام DC ويتصل القطب بالإلكترود السلبي. عادةً ما يتم تجهيز آلات اللحام بتيار عالي التردد لضمان الانحناء ومجهز بأجهزة التوهين الحالية لتقليل حجم ميناء النار تدريجياً عند إغلاق الانبثاق.
من أجل تحسين مقاومة الكراك المعدنية لحام وتقليل المسام, عناصر السبائك مثل TI, من, عادة ما تتم إضافة NB إلى سلك اللحام. لذلك, أثناء اللحام, يجب ضمان معدن اللحام على الأقل 50% من المعدن الحشو من سلك اللحام مشتق. أثناء اللحام, يجب تجنب الأقواس لتحريك المسبح المنصهر للحفاظ على حوض السباحة المنصهر هادئًا.
أثناء اللحام, يجب أن تكون نهاية تسخين السلك دائمًا في الغاز الواقي لتجنب أكسدة السلك وتلوث معدن اللحام. يجب أن يدخل سلك اللحام المسبح المنصهر في الطرف الأمامي من المسبح المنصهر لتجنب ملامسة عمود التنغستن.
يجب أن يكون تدفق الغاز الواقي معتدل, لأن تدفق الغاز الكبير جدًا قد يؤدي إلى تبريد سريع للمعدن اللحام. لذلك, يجب التحكم في تدفق الغاز الواقي في 4 إلى 8l/دقيقة.
عندما يتم تشكيل لحام واحد على صبغة على الوجهين (للأنابيب مع D≤600mm), يحتاج الغاز الوقائي إلى إدخال الأنبوب.
3.2 تقنية لحام قضيب اللحام
يجب وضع قضبان اللحام في حاوية مختومة مقاومة للرطوبة وتخزينها في بيئة جافة. قبل الاستخدام, قم بتجفيفه وفقًا لدرجة الحرارة والوقت المحدد في تعليمات التصنيع.The welding wire should be placed in a wet-proof sealed container and stored in a dry environment. Before use, dry it according to the temperature and time specified in the manufacturing instructions.
تشبه عملية اللحام للسبائك القائمة على النيكل تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. بسبب عمق الذوبان الضحل للسبائك القائمة على النيكل وسوء سيولة معدن اللحام السائل, يجب التحكم بصراحة التغييرات في معلمات اللحام أثناء عملية اللحام. عند لحام السبائك القائمة على النيكل, يستخدم العاصمة بشكل عام, وتوصيل قضيب اللحام بالقطب الإيجابي. كل نوع ومواصفات قضيب اللحام لها نطاق تيار مثالي. طاولة 4 يوضح القيم المرجعية الحالية لحام لمختلف مواصفات قضبان اللحام القائمة على النيكل:
طاولة 4 القيمة المرجعية لتيار اللحام القائم على النيكل
|
φ2.4 |
φ3.2 |
φ4.0 |
||||||
|
1.57 |
1.98 |
≥2.36 |
2.77 |
≥3.18 |
3.18 |
3.56 |
3.96 |
≥4.75 |
الحالي لحام (A) |
75 |
80 |
85 |
105 |
105 |
110 |
130 |
135 |
150 |
في العملية الفعلية, يجب إجراء مزيد من التعديلات وفقًا لسمك المادة الأساسية, موقف اللحام, شكل مشترك, إلخ. ما إذا كان تيار اللحام مناسبًا أمرًا ضروريًا لضمان جودة اللحام. إذا كان التيار مرتفعًا جدًا, سوف يسبب عدم استقرار القوس, ارتفاع درجة حرارة قضيب اللحام, تسبب في سقوط الجلد, وزيادة ميل الشقوق الحرارية.
عند اللحام, يجب ضبط اللحام على موضع لحام مسطح قدر الإمكان. يجب أن تحافظ عملية اللحام دائمًا على قوس قصير. عندما يجب استخدام اللحام العمودي أو وضع اللحام العلوي, يجب استخدام قضبان اللحام الدقيقة والتيارات الصغيرة للتحكم في بئر اللحام بئر.
سبيكة سائلة تستند إلى النيكل لديها سيولة سيئة. من أجل منع العيوب مثل عدم التأثير ومسام اللحام, مطلوب قضيب اللحام للتأرجح أثناء عمليات اللحام. تعتمد سعة التأرجح على الوضع المحدد. عمومًا, يجب تغطية مزيج اللحام السابق والمواد الأساسية بالكامل. يجب ألا يتجاوز السلك 3 أضعاف قطر قلب اللحام. سوف تتسبب اللحامات الواسعة جدًا أيضًا. هذا يتطلب العرض الصحيح عند صنع المشرقة. يجب أن يتوقف قضيب اللحام قليلاً في كل مرة يتأرجح فيها إلى الحافة للتخلص من العيوب مثل التقوض وضوطي الخبث وجعل المعدن اللحام يتكامل تمامًا مع المادة الأساسية.