การวิเคราะห์เทคโนโลยีการเชื่อมของ Inconel 625 และท่อเหล็กผสม p22

1. การแนะนำ

การเชื่อมของวัสดุที่แตกต่างกัน, เช่น superalloys ที่ใช้นิกเกิล (เช่น, อินโคเนล 625) และเหล็กกล้าต่ำ (เช่น, หน้า 22), นำเสนอความท้าทายที่สำคัญเนื่องจากคุณสมบัติทางโลหะวิทยาและกลไกที่แตกต่างกัน. การวิเคราะห์นี้ตรวจสอบเทคนิคการเชื่อมอย่างครอบคลุม, พารามิเตอร์กระบวนการ, ข้อบกพร่องทั่วไป, และการรักษาหลังการใช้วัสดุเหล่านี้, ได้รับการสนับสนุนตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและกรณีศึกษาทดลอง.

อินโคเนล 625 องค์ประกอบทางเคมีของท่อโลหะผสมและคุณสมบัติเชิงกล

องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลของ Inconel 625 ท่อโลหะผสมมีดังนี้:

2. ลักษณะวัสดุ

2.1 อินโคเนล 625 โลหะผสม

องค์ประกอบทางเคมี ():

องค์ประกอบ	ใน	Cr	โม	เฟ	NB+TA	ค	มน	และ
%	≥58	20–23	8–10	≤5	3.15–4.15	≤0.10	≤0.50	≤0.50

คุณสมบัติทางกล ():

• ความต้านแรงดึง: 827 MPa (นาที)
• ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 414 MPa (นาที)
• การยืดตัว: 35% (นาที)
• ความแข็ง: ≤287 HB (เงื่อนไข)
• จุดหลอมเหลว: 1,290–1,350 ° C

อินโคเนล 625 แสดงความต้านทานออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยมสูงสุด 980 ° C และความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์เนื่องจากปริมาณ CR และ MO สูง .

2.2 p22 เหล็กโลหะผสม

องค์ประกอบทางเคมี ():

องค์ประกอบ	ค	Cr	โม	มน	และ	เฟ
%	0.05–0.15	1.90–2.60	0.87–1.13	0.30–0.61	≤0.50	บาล.

คุณสมบัติทางกล ():

• ความต้านแรงดึง: ≥415 MPa
• ความแข็งแรงของผลผลิต: ≥205 MPa
• การยืดตัว: ≥30%
• ความแข็ง: 180–240 HB (หลังการรักษาด้วยความร้อน)

P22 เป็นเหล็ก CR-MO ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับบริการอุณหภูมิสูง (สูงถึง 550–600 ° C), ด้วยความสามารถในการเชื่อมที่ดีและความต้านทานการคืบ

3. ความท้าทายในการเชื่อมสำหรับข้อต่อที่แตกต่างกัน

3.1 ความไม่ลงรอยกันของโลหะ

• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ไม่ตรงกัน:
  อินโคเนล 625 (14.7 µm/m ° C) เทียบกับ. หน้า 22 (12.3 µm/m ° C) สร้างความเครียดที่เหลืออยู่ในระหว่างการระบายความร้อน .
• การอพยพคาร์บอน:
  การแพร่กระจายของคาร์บอนจาก P22 ไปยังไม่ได้ 625 แบบฟอร์มคาร์ไบด์เปราะ (เช่น, CR23C6) ที่ขอบเขตฟิวชั่น, ลดความเหนียว .
• ผลการเจือจาง:
  เนื้อหา FE สูงในสระเชื่อม (จาก p22) ลดความต้านทานการกัดกร่อนของ Inconel 625 .

3.2 การจัดการการไล่ระดับความร้อน

• การควบคุมอินพุตความร้อน:
  อินพุตความร้อนมากเกินไปใน Inconel 625 ทำให้เมล็ดหยาบ, ในขณะที่การอุ่นอุ่นไม่เพียงพอสำหรับ p22 เพิ่มความเสี่ยงการแคร็กไฮโดรเจน .

---

4. กระบวนการเชื่อมและพารามิเตอร์

4.1 วิธีการเชื่อมที่แนะนำ

คู่วัสดุ	วิธีที่ต้องการ	ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
Inconel 625 - Inconel 625	ทีไอจี (GTAW), การเชื่อมเลเซอร์	อินพุตความร้อนต่ำ, การเชื่อมอัตโนมัติ
p22 - p22	สมาว, GTAW	อุ่น (170–190 ° C), การบรรเทาความเครียดหลังการทำงาน
Inconel 625 - P22	tig กับฟิลเลอร์ที่ใช้ NI	ชั้นบัฟเฟอร์, ควบคุมการเจือจาง

4.2 พารามิเตอร์กระบวนการสำหรับการเชื่อมที่แตกต่างกัน

กรณีศึกษา: อินโคเนล 625 ถึง p22 โดยใช้ฟิลเลอร์ ernicrmo-3 ():

• อุ่นเครื่อง: 150–200 ° C (ด้าน p22 เท่านั้น) เพื่อลดความเครียดจากความร้อน.
• อุณหภูมิ: ≤150° C (ป้องกันการเติบโตของเมล็ดพืชที่มากเกินไปใน Inconel 625).
• อินพุตความร้อน: 0.8–1.2 kJ/mm (ทีไอจี), 1.5–2.0 kJ/mm (สมาว).
• ป้องกันก๊าซ: อาร์กอน + 2–5% H2 สำหรับการเชื่อม TIG เพื่อลดการเกิดออกซิเดชัน.

การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอน (emb):
ใช้สำหรับ cucrzr/inconel 625 ข้อต่อในแอปพลิเคชันสูญญากาศ, บรรลุถึงความเสียหายที่แคบและการบิดเบือนน้อยที่สุด .

---

5. การเลือกวัสดุฟิลเลอร์

5.1 อินโคเนล 625 การเชื่อม

• การจับคู่ฟิลเลอร์: ernichrmo-3 (AWS A5.14) สร้างความมั่นใจในความต้านทานการกัดกร่อนและความเท่าเทียมทางกล .
• รอยเชื่อมที่แตกต่างกัน: โลหะฟิลเลอร์ไม่ได้ 625 (ernichrmo-10) สำหรับการเข้าร่วมกับ Stainless Steels หรือ P22, บรรเทาการโยกย้ายคาร์บอน .

5.2 p22 การเชื่อม

• การจับคู่ฟิลเลอร์: E9018-B3 (สมาว) หรือ ER90S-B3 (GTAW) สำหรับความเข้ากันได้ของเหล็ก Cr-Mo .

---

6. ข้อบกพร่องการเชื่อมทั่วไปและการบรรเทาผลกระทบ

6.1 อินโคเนล 625

• แคร็กร้อน: เกิดจากสิ่งสกปรก S/P; บรรเทาโดยใช้ฟิลเลอร์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและอินพุตความร้อนต่ำ .
• ความพรุน: หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนความชื้นในก๊าซป้องกัน (จุดน้ำค้าง≤ -50 ° C) .

6.2 หน้า 22

• การแตกที่เกิดจากไฮโดรเจน: ควบคุมผ่านการอุ่น, ขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนต่ำ, และโพสต์-weld dehydrogenation ที่ 300–350 ° C .

6.3 ข้อต่อที่แตกต่างกัน

• เฟส intermetallic ที่เปราะ: ใช้บัฟเฟอร์ที่ใช้ NI (เช่น, ernichrmo-3) เพื่อดูดซับการเจือจาง Fe .

---

7. การรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท)

วัสดุ	พารามิเตอร์ PWHT	วัตถุประสงค์
อินโคเนล 625	การหลอมโซลูชัน: 980–1,020 ° C, การระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว	เรียกคืนความต้านทานการกัดกร่อน
หน้า 22	การบรรเทาความเครียด: 650–700 ° C, 1–2 ชั่วโมง	ลดความเครียดที่เหลืออยู่
Inconel 625 - P22	หลีกเลี่ยงการหลอม P22 สูงกว่า 750 ° C (ป้องกันไม่ให้คาร์ไบด์หยาบ)	สมดุลความเครียดและโครงสร้างจุลภาค

ผลการศึกษา: PWHT ที่ 650 ° C สำหรับ 10 ชั่วโมงปรับปรุงความต้านทาน SSCC ใน F22/Inconel 625 ข้อต่อโดย 40% .

---

8. มาตรฐานอุตสาหกรรมและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

• ASME BPVC ACTION IX: มีคุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อมและบุคลากรสำหรับการใช้งานหม้อไอน้ำ/แรงดัน .
• AWS D10.18: คำแนะนำการเชื่อมของโลหะผสม ni-cr-mo ในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อน.
• มาตรฐาน ASTM B444: ระบุความไม่สะดวก 625 การผลิตและทดสอบท่อ .

---

9. กรณีศึกษา

9.1 ท่อเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Inconel 625 - P22)

• แอปพลิเคชัน: ท่อเครื่องกำเนิดไอน้ำในเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน.
• วิธีการเชื่อม: TIG ช่องว่างแคบ ๆ พร้อมฟิลเลอร์ ernicrmo-3.
• ผล: ไม่มีรอยแตกหรือการกัดกร่อนหลังจากนั้น 10,000 เวลาให้บริการ .

9.2 ท่อปิโตรเคมี (p22 - p22)

• แอปพลิเคชัน: การส่งก๊าซอุณหภูมิสูง.
• วิธีการเชื่อม: smaw ด้วย E9018-B3, การบรรเทาความเครียดหลังการทำงานที่ 680 ° C.
• ผล: การปฏิบัติตาม API 1104 มาตรฐาน; ไม่พบรอยร้าวไฮโดรเจน .

---

10. แนวโน้มในอนาคต

• การเชื่อมแบบไฮบริดเลเซอร์: รวมเลเซอร์และ GMAW เพื่อความเร็วและความแม่นยำที่สูงขึ้นใน Inconel 625 .
• การผลิตสารเติมแต่ง: Wire-arc AM สำหรับการซ่อมแซม Inconel 625 ส่วนประกอบที่มี HAZ น้อยที่สุด .

 

 

คุณสมบัติทางกล

อินโคเนล 625 ท่อโลหะผสมมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม, ดังนี้:

• ความต้านทานแรงดึง : ≥120 MPa (รัฐอบอ่อน).
• ความแข็งแรงของผลผลิต : ≥827 MPa (รัฐอบอ่อน).
• การยืดตัว : ≥60% (รัฐอบอ่อน).
• ความแข็ง : HB ≤ 287 (รัฐอบอ่อน).
• ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง : รักษาความแข็งแรงและความต้านทานออกซิเดชันสูงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง, ด้วยอุณหภูมิการทำงานสูงสุดถึง 2,000 ° F (ประมาณ 1,093 ° C).
• ความต้านทานการกัดกร่อน : ทนต่อการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกในกรดออกซิไดซ์, ลดสภาพแวดล้อมของกรดและคลอไรด์.

คุณสมบัติ

• ความต้านทานการกัดกร่อน : อินโคเนล 625 มีความต้านทานที่ยอดเยี่ยมต่อสื่อการกัดกร่อนที่หลากหลาย, รวมถึงกรดไนตริก, กรดซัลฟิวริก, กรดฟอสฟอริกและกรดไฮโดรคลอริก.
• ความเสถียรของอุณหภูมิสูง : มันสามารถรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและความต้านทานออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง.
• ประสิทธิภาพการประมวลผล : มีความสามารถในการเชื่อมและความสามารถในการเชื่อมได้ดี, และเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนต่าง ๆ.

โดยสรุป, อินโคเนล 625 ท่อโลหะผสมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเคมี, ทะเล, พลังงานนิวเคลียร์และทุ่งนาอื่น ๆ เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม, ความเสถียรของอุณหภูมิสูงและคุณสมบัติเชิงกล.

p22 องค์ประกอบทางเคมีท่อโลหะผสมและคุณสมบัติเชิงกล

องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลของท่อเหล็กอัลลอย p22 มีดังนี้:

องค์ประกอบทางเคมี
ส่วนประกอบทางเคมีหลักของท่อเหล็กอัลลอย p22 รวมถึงโครเมียม (Cr), โมลิบดีนัม (โม), คาร์บอน (ค), ซิลิคอน (และ), แมงกานีส (มน), ฟอสฟอรัส (ป) และกำมะถัน (ส). ในหมู่พวกเขา, โครเมียมและโมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบการผสมหลัก, ด้วยเนื้อหาโครเมียมของ 2.25% และเนื้อหาโมลิบดีนัมของ 0.87-1.37%. นอกจากนี้, ปริมาณคาร์บอนมักจะน้อยกว่า 0.05%, เนื้อหาซิลิกอนไม่เกิน 0.50%, เนื้อหาแมงกานีสไม่เกิน 0.60%, และปริมาณฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ไม่เกิน 0.025%.

คุณสมบัติทางกล

1. ความแข็งแรงของผลผลิต : โดยทั่วไป 205 MPa.
2. ความต้านทานแรงดึง : โดยทั่วไป 415 MPa.
3. การยืดตัว : โดยปกติ 30%.
4. ความแข็ง : หลังการรักษาด้วยความร้อน, ความแข็งสามารถเข้าถึงได้ 180 HB.
5. ประสิทธิภาพการคืบ : มีความต้านทานการคืบที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ 550 ℃/50 MPa, ชีวิตการแตกของคืบ 100,000 ชั่วโมง.
6. ประสิทธิภาพการต่อต้านออกซิเดชั่น : มีประสิทธิภาพการต่อต้านการออกซิเดชั่นที่ดีที่ 600 ℃, และอัตราการออกซิเดชั่นคือ≤0.1มม./ปี.

พื้นที่แอปพลิเคชัน
ท่อเหล็กอัลลอย p22 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมความดันสูง, เช่น Superheaters Boiler Station Power, เครื่องทำความร้อนซ้ำ, ส่วนหัว, ท่อไอน้ำหลักและอุปกรณ์อื่น ๆ, เช่นเดียวกับปิโตรเคมี, พลังงานนิวเคลียร์และการต่อเรือ.

โดยสรุป, ท่อเหล็กอัลลอย p22 ได้กลายเป็นวัสดุสำคัญในสนามอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงเนื่องจากมีความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม, ความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติเชิงกล.

พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมสำหรับ Inconel 625 ท่อโลหะผสม

พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมของ Inconel 625 ท่อโลหะผสมส่วนใหญ่รวมถึงวิธีการเชื่อม, ความเร็วในการเชื่อม, อินพุตความร้อน, การเลือกวัสดุฟิลเลอร์, ฯลฯ. ต่อไปนี้เป็นพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมคีย์สรุปตามข้อมูลที่ฉันค้นหา:

1. วิธีการเชื่อม :
   • อินโคเนล 625 ท่อโลหะผสมสามารถเชื่อมได้ด้วยวิธีการที่หลากหลาย, รวมถึงการเชื่อมก๊าซเฉื่อยทังสเตน (ทีไอจี), การเชื่อมก๊าซเฉื่อยโลหะ (ฉัน), การเชื่อมเลเซอร์, การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอน, ฯลฯ.
   • การเชื่อมด้วยเลเซอร์เหมาะสำหรับการเชื่อมไม่สะดวก 625 วัสดุเนื่องจากอินพุตความร้อนต่ำ, ความแม่นยำและการควบคุมสูง.
   • การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนก็เหมาะสำหรับความไม่สะดวก 625, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมของท่อโลหะจุดหลอมเหลวสูง.
2. ความเร็วในการเชื่อม :
   • ควรปรับความเร็วการเชื่อมตามวิธีการเชื่อมเฉพาะและคุณสมบัติของวัสดุ. ตัวอย่างเช่น, ในการเชื่อมเลเซอร์, ความเร็วในการเชื่อมที่แนะนำคือ 15 เมตร/วินาที.
   • ในการเชื่อม TIG, ขอแนะนำให้เลือกความเร็วการเชื่อมที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการแตก.
3. อินพุตความร้อน :
   • การควบคุมอินพุตความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองคุณภาพการเชื่อมของ Inconel 625. อินพุตความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้เม็ดหยาบ, การแคร็กร้อนและความเสื่อมโทรมของประสิทธิภาพ.
   • ขอแนะนำให้ใช้อินพุตความร้อนต่ำ, วิธีการเชื่อมที่รวดเร็วและดำเนินการรักษาความร้อนโพสต์ที่เหมาะสมเพื่อบรรเทาความเครียดหลังจากการเชื่อม.
4. การเลือกวัสดุเติม :
   • วัสดุฟิลเลอร์ควรมีความเข้ากันได้ดีกับวัสดุฐานเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนของการเชื่อม.
   • วัสดุเติมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ AWS A5.11 Ernicr-3 และ AWS A5.11 Ernicrmo-3, ฯลฯ.
5. บันทึกอื่น ๆ :
   • ก่อนเชื่อม, ควรทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเช่นน้ำมัน, มาตราส่วนออกไซด์, ฯลฯ. เพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม.
   • ในระหว่างกระบวนการเชื่อม, ควรมีการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปในท้องถิ่น.
   • การรักษาความร้อนที่เหมาะสมสามารถทำได้หลังจากเชื่อมเพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของการเชื่อม.

โดยสรุป, พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมของ Inconel 625 ท่อโลหะผสมจำเป็นต้องพิจารณาวิธีการเลือกการเชื่อมอย่างครอบคลุม, ความเร็วในการเชื่อม, อินพุตความร้อนและวัสดุฟิลเลอร์เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของข้อต่อเชื่อม.

พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมสำหรับท่อโลหะผสม p22

พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมของท่อเหล็กอัลลอย p22 มีดังนี้:

1. การเชื่อมปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้า : กระแสเชื่อมคือ 160 A และช่วงแรงดันไฟฟ้าคือ 22 ถึง 26 วี.
2. อุณหภูมิอุ่น : อุณหภูมิความร้อนคือ 170 ~ 190 ℃.
3. วัสดุเชื่อม : R407 (E6215-C2M1) ขอแนะนำให้เชื่อมสายเชื่อมหรือลวดเชื่อม ER90S-B3.
4. รูปแบบร่องเชื่อม : ใช้ร่องรูปตัว V รูปตัววี 60 °และใช้วงล้อบดเพื่อทำความสะอาดระหว่างเลเยอร์.
5. ลำดับการเชื่อม : หลังการเชื่อม, การรักษาด้วยความร้อน dehydrogenation และการตรวจจับข้อบกพร่องจะดำเนินการ, ตามด้วยการรักษาความร้อนความเครียด.
6. วิธีการเชื่อม : เลือกจาก gtaw (การเชื่อมส่วนโค้งของก๊าซทังสเตน), สมาว (การเชื่อมส่วนโค้งโลหะ) หรือรัก/mig (การเชื่อมโค้งโลหะแก๊ส).
7. การโพสต์ : จำเป็นต้องใช้การระบายความร้อนช้าหลังจากเชื่อมเพื่อบรรเทาความเครียดที่เหลืออยู่, และการรักษาความร้อนควรได้รับการพิจารณาตามความหนาของวัสดุและข้อกำหนดหลังการประมวลผล.

พารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของข้อต่อท่อเชื่อม p22 โลหะผสม, ด้วยแรงดึงของ 515 MPa, ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง.

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพร่วมกันเชื่อมระหว่าง Inconel 625 และอัลลอยด์ p22

มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพของข้อต่อเชื่อมระหว่าง Inconel 625 และอัลลอยด์ p22, ส่วนใหญ่ในแง่ของคุณสมบัติเชิงกล, ความต้านทานการกัดกร่อนและกระบวนการเชื่อม.

1. คุณสมบัติทางกล :
   • อินโคเนล 625 โลหะผสมมีความแข็งแรงและความทนทานของอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม, ด้วยความต้านทานแรงดึงมากกว่า 760mpa, ความแข็งแรงของผลผลิตประมาณ 345mpa, และการยืดตัวมากกว่า 30%. นอกจากนี้, อินโคเนล 625 มีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมทั้งที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูง, โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรักษาความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ดีในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง.
   • P22 โลหะผสมเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความเป็นพลาสติกสูงและความเหนียวอุณหภูมิต่ำที่ดี, แต่โดยทั่วไปความแข็งแรงแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตจะต่ำกว่าความไม่สะดวก 625. P22 Alloy ทำงานได้ดีกว่า Inconel 625 ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ, แต่ความแข็งแรงและความต้านทานความร้อนที่อุณหภูมิสูงนั้นไม่ดี.
2. ความต้านทานการกัดกร่อน :
   • อินโคเนล 625 โลหะผสมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งเนื่องจากองค์ประกอบของนิกเกิลและองค์ประกอบเพิ่มเติมเช่น niobium และ molybdenum. มันสามารถต้านทานการกัดเซาะในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นน้ำทะเล, สารละลายที่เป็นกรดและคลอไรด์. ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกนั้นโดดเด่นเป็นพิเศษ.
   • แม้ว่าอัลลอย p22 ยังมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี, มันอาจจะไม่ดีเท่าความไม่สะดวก 625 ในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่เฉพาะเจาะจง (เช่นกรดที่แข็งแรงและสารละลายเกลืออุณหภูมิสูง).
3. ประสิทธิภาพการเชื่อม :
   • อินโคเนล 625 โลหะผสมมีประสิทธิภาพการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมและสามารถเชื่อมได้ด้วยวิธีการเชื่อมที่หลากหลาย (เช่น tig, ฉัน, smaw และเห็น). ความแข็งและความเหนียวของพื้นที่เชื่อมสูง, และประสิทธิภาพที่ดีสามารถรักษาได้โดยไม่ต้องรักษาความร้อนหลังจากการเชื่อม. ความต้านทานแรงดึงของข้อต่อเชื่อมสามารถเข้าถึงได้ 811.36 MPa.
   • ประสิทธิภาพการเชื่อมของโลหะผสม p22 ค่อนข้างซับซ้อน, และจำเป็นต้องเลือกวัสดุการเชื่อมและกระบวนการที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการรับรองของเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ). ในบางกรณี, รอยแตกหรือการแตกหักเปราะอาจเกิดขึ้นในข้อต่อเชื่อมของโลหะผสม p22.
4. พื้นที่แอปพลิเคชัน :
   • อินโคเนล 625 โลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ, อุตสาหกรรมเคมี, วิศวกรรมทางทะเลและสาขาอื่น ๆ, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน.
   • P22 โลหะผสมถูกใช้มากขึ้นสำหรับท่อและอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ, เช่นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และถังเก็บแช่แข็ง.

อินโคเนล 625 โลหะผสมนั้นเหนือกว่าอัลลอย p22 ในความแข็งแรงของอุณหภูมิสูง, ความต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพการเชื่อม, ในขณะที่โลหะผสม P22 มีประสิทธิภาพที่โดดเด่นมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำ. การเลือกโลหะผสมที่เหมาะสมจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างละเอียดตามสถานการณ์แอปพลิเคชันเฉพาะและสภาพแวดล้อม.

ข้อบกพร่องการเชื่อมทั่วไปใน Inconel 625 และท่อโลหะผสม p22

ข้อบกพร่องทั่วไปในกระบวนการเชื่อมของ Inconel 625 และท่ออัลลอย p22 ส่วนใหญ่รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

1. รอยร้าวความร้อน : ข้อบกพร่องที่พบบ่อยที่สุดของ Inconel 625 ในระหว่างการเชื่อมเป็นรอยแตกทางความร้อน, ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการผสมของกำมะถัน, ตะกั่ว, ฟอสฟอรัสหรือโลหะที่มีจุดอ่อนต่ำ, การสร้างภาพยนตร์ระหว่างเกรนที่ก่อให้เกิดการเยียวยาที่อุณหภูมิสูง. นอกจากนี้, อินพุตความร้อนเชื่อมมากเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปของรอยเชื่อมและผลิตธัญพืชหยาบ. eutectics จุดที่มีรอยแตกต่ำบนขอบเขตของเมล็ดมีความแข็งแรงต่ำและมีความอ่อนไหวสูง, และมีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อน.
2. การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด (เอสซีซี) : อินโคเนล 625 ข้อต่อรอยมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนการกัดกร่อนในบางสภาพแวดล้อม, โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่มีการรักษาความร้อนโพสต์ที่เหมาะสม (สวท). จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าหลังการรักษาความร้อนที่ 650 ℃× 10 ชั่วโมงสามารถปรับปรุงความต้านทาน SCC ของข้อต่อเชื่อมได้อย่างมีนัยสำคัญ.
3. การแยกองค์ประกอบ : การแยกองค์ประกอบอาจเกิดขึ้นในระหว่างการเชื่อมของ Inconel 625, โดยเฉพาะ Niobium มีแนวโน้มที่จะแยกกันอย่างมาก, ในขณะที่โมลิบดีนัมมีแนวโน้มที่อ่อนแอกว่าที่จะแยก. การแยกนี้อาจนำไปสู่คุณสมบัติที่ไม่สม่ำเสมอของรอยเชื่อม.
4. การแตกหักเปราะ : อินโคเนล 625 ข้อต่อที่เชื่อมอาจมีการแตกหักเปราะในบางกรณี, โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่มีการรักษาความร้อนที่เหมาะสม. ตัวอย่างเช่น, ความทนทานของเหล็ก P92 และ Inconel 625 รอยต่อรอยที่อุณหภูมิสูงไม่ดี.
5. ข้อบกพร่องของพื้นผิว : ข้อบกพร่องของพื้นผิวเช่นรูขุมขนหรือรอยแตกอาจเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเชื่อมของความไม่สะดวก 625. ข้อบกพร่องเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของรอยเชื่อม.
6. ปัญหาการกัดกร่อนที่เกิดจากปริมาณเหล็กที่มากเกินไป : เมื่อเชื่อมพื้นผิวของ Inconel 625, ปริมาณเหล็กที่มากเกินไปจะทำให้เกิดออกไซด์เหล็ก (Fe₂o₃) เพื่อก่อตัวบนพื้นผิวแทนการป้องกันโครเมียมออกไซด์ (cr₂o₃), จึงช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อน.

เพื่อลดการเกิดข้อบกพร่องเหล่านี้, แนะนำมาตรการต่อไปนี้:

• เพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อม : การควบคุมการเชื่อมความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของการเชื่อมเนื่องจากอินพุตความร้อนมากเกินไป.
• การรักษาหลังความร้อนที่เหมาะสม : เช่น 650 ℃× 10 ชั่วโมงของการรักษาหลังความร้อน, สามารถปรับปรุงความต้านทาน SCC และความทนทานของรอยเชื่อมได้อย่างมีนัยสำคัญ.
• เลือกวัสดุฟิลเลอร์ที่เหมาะสม : ใช้ Inconel 625 เนื่องจากโลหะฟิลเลอร์สามารถลดการเกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ.
• การควบคุมปริมาณเหล็ก : ลดปริมาณธาตุเหล็กในระหว่างการเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของเหล็กออกไซด์และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน.

ผ่านมาตรการข้างต้น, ข้อบกพร่องทั่วไปในกระบวนการเชื่อมของ Inconel 625 และท่อโลหะผสม p22 สามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ, สร้างความมั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของข้อต่อเชื่อม.

ข้อกำหนดการบำบัดความร้อนหลังการทำงานสำหรับโลหะผสมทั้งสอง

ข้อกำหนดการบำบัดความร้อนหลังการทำงานสำหรับโลหะผสมทั้งสองมีดังนี้:

1. โลหะผสม GH2132 : การบำบัดความร้อนหลังโพสต์-weld เป็นสิ่งจำเป็นในการกำจัดความเครียดที่เหลืออยู่ในระหว่างการเชื่อม, ปรับปรุงโครงสร้างการเชื่อม, และฟื้นฟูและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นที่เชื่อม. โดยปกติ, จำเป็นต้องมีการรักษาด้วยสารละลายที่เป็นของแข็ง, อุณหภูมิสารละลายที่เป็นของแข็งโดยทั่วไปคือ 980-1020 ℃, เวลาถือคือ 1-2 ชั่วโมง, จากนั้นก็ทำการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว.
2. โลหะผสม GH4021 : การรักษาด้วยความร้อนหลังโพสต์-weld ก็มีความสำคัญมาก. โดยปกติ, จำเป็นต้องมีการรักษาด้วยสารละลายที่เป็นของแข็ง, ด้วยอุณหภูมิสารละลายที่เป็นของแข็ง 950 ° C, เวลาถือของ 1 ชั่วโมง, จากนั้นความเย็นอย่างรวดเร็ว.

สรุป: ทั้งโลหะผสม GH2132 และ GH4021 ต้องใช้การรักษาความร้อนหลังความร้อนเพื่อกำจัดความเครียดที่เหลือและเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของพื้นที่เชื่อม.

วัสดุฟิลเลอร์ที่แนะนำสำหรับการเชื่อม Inconel 625 และอัลลอยด์ p22

วัสดุฟิลเลอร์ที่แนะนำสำหรับการเชื่อม Inconel 625 และโลหะผสม p22 มีดังนี้:

1. อินโคเนล 625 โลหะฟิลเลอร์ : อินโคเนล 625 เป็นโลหะฟิลเลอร์นิกเกิล-โครเมียม-โมลิเบนเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย 625 ตัวเองและโลหะที่แตกต่างกับโลหะผสมนิกเกิลอื่น ๆ (เช่น Monel 400, ความไม่สงบ 825) และสแตนเลส (เช่น 316, 316ล). องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่รวมถึง 65% นิกเกิล, 22% โครเมียม, 9% โมลิบดีนัมและ 3.5% ไนโอเบียม. มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและความต้านทานออกซิเดชัน, และสามารถรักษาความแข็งแรงและความเหนียวได้สูงโดยไม่ต้องรักษาความร้อนหลังการทำงาน.
2. ลวดเชื่อม ernicrmo-3 : Ernicrmo-3 เป็นโลหะฟิลเลอร์ที่ใช้นิกเกิลที่ใช้กันทั่วไปเหมาะสำหรับการเชื่อมโลหะผสมที่ใช้นิกเกิลหลากหลายชนิด, รวมถึง Inconel 625. โครเมียมสูงและปริมาณโมลิบดีนัมสูงทำให้มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนและการกัดกร่อนของรอยแยกที่ดี, ทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน.
3. ลวดเชื่อม ER2209A : ER2209A เป็นโลหะฟิลเลอร์ที่ใช้นิกเกิลที่เหมาะสำหรับการเชื่อมไม่สะดวก 625 และสแตนเลสสตีลเพล็กซ์เช่น SAF 2205. การศึกษาแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีสามารถทำได้โดยใช้ ER2209A, แม้ว่าเม็ดหยาบอาจเกิดขึ้นในเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ฮาซ).
4. อินโคเนล 622 โลหะฟิลเลอร์ : อินโคเนล 622 เป็นโลหะฟิลเลอร์โมลิบดีนัมสูงที่เหมาะสำหรับการเชื่อมไม่สะดวก 625 และโลหะผสมนิกเกิลอื่น ๆ. เนื้อหาโมลิบดีนัมสูงช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน แต่อาจทำให้เกิดปัญหาการแยกองค์ประกอบ.
5. AWS A5.11 Standard Inconel 625 ก้านเชื่อม : AWS A5.11 Standard Inconel 625 แกนเชื่อมเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการเชื่อมไม่สะดวก 625, ด้วยความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและคุณสมบัติเชิงกล, เหมาะสำหรับการเชื่อมอาร์คทังสเตนแก๊สและการเชื่อมส่วนโค้งของโลหะก๊าซ.

สรุป: สำหรับการเชื่อม Inconel 625 และอัลลอยด์ p22, อินโคเนล 625 แนะนำให้ใช้สายเชื่อมโลหะหรือสายการเชื่อม Ernicrmo-3 เป็นวัสดุที่ต้องการ, และ ER2209A หรือ Inconel 622 สามารถเลือกโลหะฟิลเลอร์ได้ตามความต้องการเฉพาะ. ในระหว่างกระบวนการเชื่อม, ควรให้ความสนใจกับการควบคุมอินพุตความร้อนและพารามิเตอร์การเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อนและรอยแตก.

มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการเชื่อมโลหะผสมเหล่านี้ (ASME, aws, ฯลฯ)

มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการเชื่อมโลหะผสมนิกเกิลส่วนใหญ่รวมถึงข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของสมาคมวิศวกรเครื่องกลอเมริกันอเมริกัน (ASME) และสมาคมการเชื่อมอเมริกัน (aws).

1. มาตรฐาน ASME :
   • ASME IX เป็นมาตรฐานคุณสมบัติสำหรับการเชื่อม, การประสาน, และขั้นตอนการเชื่อมฟิวชั่นในรหัสหม้อไอน้ำและความดันและนำไปใช้กับการเชื่อมของโลหะผสมนิกเกิล.
   • ASME B16.11 ระบุการออกแบบ, ขนาด, และข้อกำหนดการประดิษฐ์สำหรับข้อต่อเชื่อมสำหรับหน้าแปลนและการเชื่อมต่อท่อที่ทำจากโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล.
   • ASME B36.10 ครอบคลุมมาตรฐานสำหรับท่อเหล็กรีดและไร้รอยต่อและยังใช้กับการเชื่อมท่อของโลหะผสมนิกเกิลฐาน.
2. มาตรฐาน AWS :
   • AWS A5.14 ระบุวัสดุการเชื่อมและกระบวนการสำหรับโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล (เช่น 625) และเหมาะสำหรับการเชื่อมที่มีความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและข้อกำหนดความต้านทานการกัดกร่อน.
   • AWS D1.1 เป็นมาตรฐานสำหรับการเชื่อมโครงสร้างเหล็กและยังใช้กับการเชื่อมของโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล.
   • AWS A5.5 และ A5.10 ระบุวัสดุการเชื่อมและกระบวนการสำหรับเหล็กที่ทนความร้อนและสแตนเลสตามลำดับ. มาตรฐานเหล่านี้ยังใช้กับการเชื่อมของโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล.
3. มาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง :
   • ไอเอสโอ 13856-1 และ ISO 13856-2 ระบุวัสดุการเชื่อมและกระบวนการสำหรับโลหะผสมที่ใช้นิกเกิล, ตามลำดับ, และเทียบเท่ากับมาตรฐาน AWS และ ASME.
   • EN 14380-1 และและ 14380-2 ยังจัดเตรียมวัสดุการเชื่อมที่คล้ายกันและข้อกำหนดกระบวนการ.

โดยสรุป, เมื่อเชื่อมโลหะผสมนิกเกิล, มาตรฐานเช่น ASME IX, AWS A5.14, และ AWS D1.1 ควรถูกส่งต่อเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการเชื่อมและการปฏิบัติตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรม.

กรณีศึกษาการใช้งานการเชื่อมสำหรับโลหะผสมทั้งสอง

กรณีศึกษาเกี่ยวกับการเชื่อมการเชื่อมของโลหะผสมทั้งสองมีดังนี้:

1. โลหะผสม 32 อัลลอยที่มีความแม่นยำ
   แอปพลิเคชันของโลหะผสม 32 อัลลอยที่มีความแม่นยำในด้านการเชื่อมส่วนใหญ่จะเน้นไปที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์, การเชื่อมและการเชื่อมแรงเสียดทาน. เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมของโลหะผสม 32 เนื่องจากมีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง, และสามารถบรรลุการเจาะลึกและเอฟเฟกต์การเชื่อมที่มีคุณภาพสูง.
2. CUNI34 โลหะผสมนิกเกิลที่ทนต่อการกัดกร่อน
   โลหะผสม CUNI34 ใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามบินและอวกาศเพื่อผลิตชิ้นส่วนนำไฟฟ้าและตัวเชื่อมต่อที่อุณหภูมิสูง. อย่างไรก็ตาม, เป็นเรื่องง่ายที่จะผลิตรอยแตกด้วยความร้อนระหว่างการเชื่อม, และความต้านทานการกัดกร่อนของข้อต่อรอยอาจได้รับผลกระทบ. ดังนั้น, ในการใช้งานจริง, จำเป็นต้องนำพารามิเตอร์กระบวนการและวัสดุเชื่อมที่เหมาะสมมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพการเชื่อม.
3. 800H Nickel-Iron-Chromium Alloy
   800โลหะผสม H Nickel-iron-Chromium มีความสามารถในการเชื่อมการเชื่อมที่ดีและสามารถบรรลุเอฟเฟกต์การเชื่อมคุณภาพสูงผ่านวิธีการเชื่อมที่หลากหลายเช่นการเชื่อมส่วนโค้งด้วยตนเอง (สมาว), การเชื่อม TIG (การเชื่อมอาร์คอาร์ค) และการเชื่อม MIG (การเชื่อมป้องกันก๊าซ). โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมสแตนเลส, 800H แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม.
4. โลหะผสมไทเทเนียม
   เทคโนโลยีการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมรวมถึงวิธีการขั้นสูงเช่นการเชื่อมด้วยเลเซอร์และการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอน. เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นรอยแตก, รูขุมขนและการเสียรูปที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียม, สร้างความมั่นใจในคุณภาพการเชื่อมและความน่าเชื่อถือ.
5. โลหะผสม Niobium Tungsten
   เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญในการเชื่อมของโลหะผสม Niobium Tungsten. สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและสร้างความมั่นใจในการเชื่อมที่สวยงาม, เชื่อมเล็ก ๆ, ความลึกการเชื่อมขนาดใหญ่และคุณภาพการเชื่อมสูง.
6. โลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม
   เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์มีลักษณะของความแม่นยำสูง, ประสิทธิภาพสูงและความยืดหยุ่นในการเชื่อมของโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม, และสามารถบรรลุผลการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ.
7. อัลลอยด์นิกเกิล X1NICRMOCUN25-20-7
   X1NICRMOCUN25-20-7 โลหะผสมนิกเกิลเผชิญกับความท้าทายเช่นรอยแตกด้วยความร้อนและรูขุมขนในระหว่างการเชื่อม. คุณภาพของข้อต่อเชื่อมสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับกระบวนการเชื่อมให้เหมาะสม, อินพุตความร้อน, การป้องกันก๊าซและการรักษาหลังการทำงาน.