Πώς να ελέγξετε την ποιότητα συγκόλλησης για σφυρηλάτηση από υπερκράμα;

Τα σφυρήλατα από υπερκράμα διαθέτουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και χρησιμεύουν ως φέροντα εξαρτήματα πυρήνα για εξοπλισμό ισχύος. Παρόλα αυτά, που περιέχουν στοιχεία όπως αλουμίνιο, τιτάνιο, νιόβιο και μολυβδαίνιο, είναι επιρρεπή σε ρωγμές στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης και ταξινομούνται ως υλικά με δυσκολία στη συγκόλληση. Οι αεροναυτικοί αεριοστρόβιλοι επιβάλλουν υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας στα εξαρτήματα.

 

 

1. GTAW/TIG

Ως η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος, παρέχει σταθερά ηλεκτρικά τόξα και ελεγχόμενη είσοδο θερμότητας. Ισχύει για συγκόλληση με διέλευση ρίζας, συγκόλληση πολλαπλών διελεύσεων παχύρρευστων τμημάτων και εργασίες επισκευής σφυρηλατήσεων με βάση το νικέλιο, συμπεριλαμβανομένων των GH4169 και GH536. Υιοθετούνται θετικό ηλεκτρόδιο συνεχούς ρεύματος και θωράκιση αργού τόσο στην μπροστινή όσο και στην πίσω πλευρά. Η απόδοση συγκόλλησης είναι σχετικά χαμηλή και οι ρωγμές υγροποίησης τείνουν να εμφανίζονται στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.

 

2.PAW

Διαθέτει συγκεντρωμένη ενέργεια και μεγάλο βάθος διείσδυσης, με λιγότερη καύση κράματος σε σύγκριση με τη συγκόλληση TIG. Μπορεί να επιτύχει πλήρη διείσδυση με ένα πέρασμα για τεμάχια μεσαίου πάχους. Ωστόσο, απαιτεί υψηλή ακρίβεια συναρμολόγησης και έχει ένα στενό παράθυρο διαδικασίας. Η ακατάλληλη εισαγωγή θερμότητας μπορεί να προκαλέσει ρωγμές ρευστοποίησης στα όρια των κόκκων. Είναι κατάλληλο για μαζική παραγωγή.

 

3. Συγκόλληση με δέσμη λέιζερ / ηλεκτρονίων

Χαρακτηρίζεται από υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και χαμηλή παραμόρφωση συγκόλλησης, μπορεί να εμποδίσει τις ρωγμές υγροποίησης και να ταιριάζει σε εξαρτήματα με λεπτό τοίχωμα ακριβείας. Η συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων πραγματοποιεί συγκόλληση χωρίς οξείδωση υπό συνθήκες κενού, ενώ η συγκόλληση με λέιζερ διευκολύνει την αυτόματη λειτουργία. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν υψηλό κόστος εξοπλισμού και αυστηρές απαιτήσεις για κενά συναρμολόγησης. Το πορώδες αναδύεται εύκολα στις ραφές συγκόλλησης. Απαιτείται σχολαστικός καθαρισμός της επιφάνειας πριν από τη συγκόλληση.

 

4. Συγκόλληση στερεάς κατάστασης

Για τη συγκόλληση με τριβή αδράνειας, το βασικό μέταλλο παραμένει μη συγχωνευμένο, επομένως αποφεύγονται ελαττώματα όπως ρωγμές στερεοποίησης και φάση Laves. Είναι η προτιμώμενη διαδικασία για σφυρηλάτηση δίσκου στροβίλου και περιστρεφόμενου άξονα. Η συγκόλληση διάχυσης είναι εφαρμόσιμη σε ανόμοια κράματα και λεπτά εξαρτήματα ακριβείας χωρίς συγκολλήσεις μετάλλων πλήρωσης, ωστόσο διαθέτει μεγάλους κύκλους επεξεργασίας και εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για ποιότητα επιφανειακής κατεργασίας.

 

5. Συγκόλληση με αέριο θωρακισμένο μέταλλο τόξου και χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο μετάλλου

Η συγκόλληση με τόξο μετάλλου με θωράκιση αερίου προσφέρει υψηλή απόδοση και χρησιμοποιείται για μη κρίσιμες περιοχές. Η χειροκίνητη συγκόλληση με τόξο μετάλλου επιτρέπει την εύκολη επιτόπια επισκευή, αλλά παρουσιάζει κακή θωράκιση και υψηλούς κινδύνους ελαττωμάτων. Η εφαρμογή του περιορίζεται για πρωτογενείς σφυρηλατήσεις φέρουσας αεροναυπηγικής αεριοστρόβιλου και αντ' αυτού έχει προτεραιότητα η συγκόλληση TIG.

 

 

1. Ρωγμές Liquation

Στους θερμικούς κύκλους συγκόλλησης, οι φάσεις χαμηλού σημείου τήξης στα όρια των κόκκων εντός της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα τήκονται σε υγρά φιλμ. Υπό την επιβάρυνση της συγκόλλησης, λαμβάνει χώρα διακοκκώδης ρωγμή. Είναι ένα κοινό ελάττωμα σε υπερκράματα με βάση το νικέλιο ενισχυμένα με κατακρήμνιση.

 

2. Ξαναθερμάνετε τις ρωγμές

Κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας μετά τη συγκόλληση ή της συντήρησης σε υψηλή θερμοκρασία, οι φάσεις ενίσχυσης καθιζάνουν στο εσωτερικό των κόκκων και δημιουργούν καταπόνηση. Η ανεπαρκής αντοχή στα όρια του κόκκου προκαλεί διακοκκώδεις ρωγμές.

 

3. Περιλήψεις πορώδους και σκωρίας

Μορφές πορώδους καθώς το υδρογόνο και το άζωτο απορροφώνται σε λιγμένες δεξαμενές, που προκαλούνται από ανεπαρκή αφαίρεση λεκέδων λαδιού, λεπιών οξειδίου και υγρασίας στις επιφάνειες των αυλακώσεων, ακάθαρτου προστατευτικού αερίου ή αποτυχημένης θωράκισης της πίσω πλευράς. Τα εγκλείσματα σκωρίας οξειδίου προκύπτουν από την ατελή απομάκρυνση της σκωρίας μεταξύ των διελεύσεων.

 

4. Εύθραυστη Φάση Κατακρήμνιση

Για παράδειγμα, ο διαχωρισμός του νιοβίου δημιουργεί τη φάση Laves κατά τη συγκόλληση GH4169, η οποία υποβαθμίζει την ολκιμότητα, την σκληρότητα και την απόδοση κόπωσης των συγκολλημένων αρμών. Αυτό προκαλείται κυρίως από την υπερβολική εισροή θερμότητας και τους αργούς ρυθμούς ψύξης.

 

5. Τρίχωση κόκκων

Οι κόκκοι σφυρηλατημένου βασικού μετάλλου που εξευγενίζονται με σφυρηλάτηση αναπτύσσονται χονδροειδείς στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα υπό παρατεταμένη έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, η οποία βλάπτει τις μηχανικές ιδιότητες των συγκολλημένων αρμών.

 

 

1. Προσυγκόλληση

Επαληθεύστε τις προδιαγραφές του υλικού και τα εγγενή ελαττώματα των σφυρηλατήσεων. Επιλέξτε ταιριαστά μέταλλα πλήρωσης ανθεκτικά στις ρωγμές και διατηρήστε τα ανθεκτικά στην υγρασία. Συγκολλήστε αυλακώσεις στο μηχάνημα και αφαιρέστε ρύπους όπως λεκέδες λαδιού και στρώματα οξειδίου εντός τουλάχιστον 20 mm και στις δύο πλευρές των αυλακώσεων. Ολοκληρώστε την πιστοποίηση της διαδικασίας συγκόλλησης και βεβαιωθείτε ότι οι συγκολλητές διαθέτουν έγκυρα πιστοποιητικά.

 

2. Διαδικασία συγκόλλησης

Εκτελέστε συγκόλληση στενού σφαιριδίου με ελαφρά ταλάντωση ηλεκτροδίου. Ελέγξτε την εισροή θερμότητας και τη θερμοκρασία μεταξύ διέλευσης για να μετριαστεί ο διαχωρισμός των στοιχείων και η ρευστοποίηση των ορίων κόκκων. Καθαρίστε τις μεμβράνες οξειδίου και πραγματοποιήστε οπτική επιθεώρηση μετά την ολοκλήρωση κάθε διέλευσης συγκόλλησης. Καταγράψτε τις παραμέτρους συγκόλλησης για να επιτύχετε ιχνηλασιμότητα.

 

3. Θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση

Ανακουφίστε την υπολειπόμενη πίεση συγκόλλησης και αποκαταστήστε τις μηχανικές ιδιότητες των συγκολλημένων αρμών. Εκτελέστε επεξεργασία διαλύματος και θεραπεία γήρανσης σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κράματος. Ελέγξτε αυστηρά τις παραμέτρους θέρμανσης, ψύξης και συγκράτησης για να αποφύγετε το τραχύτητα των κόκκων ή την ανεπαρκή ανακούφιση του στρες.

 

4. Επιθεώρηση μετά τη συγκόλληση

Πραγματοποιήστε οπτική επιθεώρηση για σχηματισμό συγκόλλησης και ελαττώματα επιφάνειας. Συνδυάστε τη δοκιμή διεισδυτικού (PT), τη δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων (MT), τη δοκιμή υπερήχων (UT) και την ακτινογραφική δοκιμή (RT) για μη καταστροφική επιθεώρηση. Για κρίσιμα εξαρτήματα, πρέπει να εκτελούνται πρόσθετη μεταλλογραφική εξέταση, δοκιμές εφελκυσμού και δοκιμές θραύσης. Μετρήστε την παραμόρφωση συγκόλλησης και διόρθωση διεξαγωγής όταν χρειάζεται.

 

 

Η Ruihang, ως άμεσος κατασκευαστής προϊόντων τιτανίου, παρέχει πρώτες ύλες βέλτιστης ποιότητας για την παραγωγή εξαρτημάτων ακριβείας. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες αγοράς σχετικά με ράβδους/πλάκες από κράμα τιτανίου, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας μέσω email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com