Nikkelbaserte legeringer er mye brukt innen luftfart, energi og kjemisk, skipsbygging og andre felt på grunn av deres utmerkede korrosjonsbestandighet, høye temperaturstyrke og utmattelsesmotstand. Sveiseprosessen er imidlertid kompleks og utsatt for defekter som termiske sprekker og porer. Det er nødvendig å velge passende metoder og prosessparametere basert på materialegenskapene. Følgende er kjerneteknologiene og forskningsutviklingen for sveising av nikkellegering:
1. Vanlige sveisemetoder
Inert gassskjermet sveising: Wolfram Inert Gas-sveising (GTAW) og metall inert gasssveising (GMAW) er de foretrukne metodene for sveising av nikkellegering, spesielt for tynnveggede rør og små deler, som effektivt kan unngå oksidasjon og urenheter.
Lasersveising og sveising av elektronstrål: Sveiseteknologi med høy energi (for eksempel lasersveising og sveising av elektronstrål) kan oppnå høy presisjonstilkobling av tykke plate-nikkellegeringer, med tett sveisestruktur og liten varmepåvirket sone. Det har blitt påført med hell i sveising av varme endekomponenter av gassturbiner og tykke plater av skip.
Diffusjonssveising og lodding: Diffusjonssveising (for eksempel forbigående væskefasediffusjonssveising) ved bruk av nikkelbaserte legeringer som mellomlaget kan løse tilkoblingsproblemet til forskjellige materialer (for eksempel jernkromium-aluminiumslegeringer), og leddstyrken kan nå mer enn 70% av foreldre-materialet.
2. Sveisemateriale valg og prosesskontroll
Sveisemateriale matching: sveisetråd eller sveisestang med lignende sammensetning som overordnede materialer skal velges, for eksempel høyt krom-nikkelbasert legeringssveisematerialer (for eksempel ARC625, Incoloy 825) for å redusere risikoen for elementsegregering.
Prosessparameteroptimalisering: Under plasmabuesprøytesveising vil økningen i overføringsbue -strømmen redusere hardheten og slitestyrken til sveiselaget, men tilsetningen av wolframkarbid (WC) kan forbedre ytelsen betydelig. Sveising av kobber-nikkellegering krever streng kontroll av argonbeskyttelse for å forhindre dannelse av porene.
3. Feilforebygging og kvalitetskontroll
Varme sprekker og porer: Risikoen for varme sprekker kan reduseres ved å kontrollere mellomlagstemperaturen (unngå å bli i sensibiliseringssonen), holde sveisemiljøet tørt og bruke smal sveiseteknologi.
Rest stresshåndtering: Blind hullmetode og innrykkmetode kan teste sveising av restspenning nøyaktig. Kalibreringskoeffisienten må kombineres med faktisk kalibrering snarere enn teoretisk beregning for å sikre datapålitelighet.
4. Typiske søknadssaker
Nuclear Power Field: Crack Propagation Path of the Nickel-Based Alloy 52m Differimilar Joint må være oppmerksom på. Sprekken er lett å avlede til lavstyrke-materialet, og vurderingsprosedyren må justeres i kombinasjon med feilstyrken.
Ultra-lavt temperaturmiljø: Flux-Cored Gas Shielded Welding (FCAW-G) ble vellykket brukt til -196 graders sveising av Incoloy 825-legering, og påvirkningen av skjøten oppfylte standarden, og imøtekommer behovene til flytende naturgassutstyr.
Komposittplatesveising: Stripelektrodeelektroslag kledningsteknologi kan forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til bimetallisk nikkelbasert 825 komposittplater, samtidig som du sikrer styrken til basismaterialet.
5. Fremtidig forskningsretning
Nåværende forskning fokuserer på intelligent høyenergi-bjelkesveising, analyse av ulik materialgrensesnittatferd og numerisk simulering av sveiseprosessen. For eksempel kan laserkledningsteknologi reparere slitasje av legeringsdeler med høy temperatur, og de sveisede skjøtene til nikkelbaserte legeringer og komposittrør av karbonstål har passert intergranulære korrosjon og mekaniske eiendomstester, og gir nye løsninger for harde arbeidsforhold.
Konklusjon
Fremdriften for sveiseteknologi for nikkellegering avhenger av den koordinerte utviklingen av materialvitenskap, prosessoptimalisering og deteksjonsteknologi. I fremtiden, med popularisering av intelligent sveiseutstyr og utvikling av nye sveisematerialer, vil effektiviteten og kvaliteten på nikkellegeringssveising bli ytterligere forbedret, og fremme oppgradering av high-end produksjonsindustrien.
