Brazaj Superalyaj yo

Brazaj Superalyaj yo

(1) Karakteristik brasaj yo ka divize superalyaj yo an twa kategori: baz nikèl, baz fè ak baz kobalt. Yo gen bon pwopriyete mekanik, rezistans oksidasyon ak rezistans korozyon nan tanperati ki wo. Alyaj baz nikèl se pi lajman itilize nan pwodiksyon pratik.

Superalyaj la gen plis Cr, epi yon fim oksid Cr2O3 ki difisil pou retire fòme sou sifas la pandan chofaj. Superalyaj ki baze sou nikèl gen Al ak Ti, ki fasil pou okside lè yo chofe. Se poutèt sa, anpeche oswa diminye oksidasyon superalyaj yo pandan chofaj epi retire fim oksid la se pwoblèm prensipal la pandan soudaj. Kòm boraks oswa asid borik nan flux la ka lakòz korozyon nan metal baz la nan tanperati soudaj la, bor ki presipite apre reyaksyon an ka penetre nan metal baz la, sa ki lakòz enfiltrasyon entègranilè. Pou alyaj ki baze sou nikèl ki gen gwo kontni Al ak Ti, degre vakyòm nan eta cho pa dwe mwens pase 10-2 ~ 10-3pa pandan soudaj pou evite oksidasyon sou sifas alyaj la pandan chofaj.

Pou alyaj baz nikèl ranfòse pa solisyon ak ranfòse pa presipitasyon, tanperati soudaj la ta dwe konsistan avèk tanperati chofaj tretman solisyon an pou asire disolisyon konplè eleman alyaj yo. Tanperati soudaj la twò ba, epi eleman alyaj yo pa ka fonn nèt; Si tanperati soudaj la twò wo, grenn metal baz la ap grandi, epi pwopriyete materyèl la p ap retabli menm apre tretman chalè a. Tanperati solisyon solid alyaj baz moule yo wo, ki jeneralman pa pral afekte pwopriyete materyèl yo akòz tanperati soudaj ki twò wo.

Gen kèk superalyaj ki baze sou nikèl, sitou alyaj ranfòse pa presipitasyon, ki gen tandans pou yo fann anba estrès. Anvan soudaj, estrès ki fòme nan pwosesis la dwe retire nèt, epi estrès tèmik la dwe minimize pandan soudaj la.

(2) Materyèl brasaj alyaj baz nikèl la ka brase ak baz ajan, kwiv pi, baz nikèl ak soudaj aktif. Lè tanperati travay jwenti a pa wo, yo ka itilize materyèl ki baze sou ajan. Gen plizyè kalite soudaj ki baze sou ajan. Pou diminye estrès entèn pandan chofaj brasaj la, li pi bon pou chwazi soudaj ki gen yon tanperati fizyon ki ba. Yo ka itilize flux Fb101 pou brasaj ak metal ranpli baz ajan. Yo itilize flux Fb102 pou brasaj superalyaj ranfòse pa presipitasyon ki gen pi gwo kontni aliminyòm, epi yo ajoute 10% ~ 20% silikat sodyòm oswa flux aliminyòm (tankou fb201). Lè tanperati brasaj la depase 900 ℃, yo dwe chwazi flux fb105.

Lè w ap brase anba vid oswa nan yon atmosfè pwoteksyon, ou ka itilize kwiv pi kòm metal ranpli pou brase. Tanperati brase a se ant 1100 ak 1150 ℃, epi jwenti a p ap pwodui fann anba estrès, men tanperati travay la pa dwe depase 400 ℃.

Metal ranpli pou soudaj ki baze sou nikèl se metal ranpli pou soudaj ki pi souvan itilize nan Superalyaj yo akòz bon pèfòmans li nan tanperati ki wo epi li pa gen okenn fann anba estrès pandan soudaj. Eleman prensipal alyaj nan soudaj ki baze sou nikèl yo se Cr, Si, B, epi yon ti kantite soudaj genyen tou Fe, W, elatriye. Konpare ak ni-cr-si-b, metal ranpli pou soudaj b-ni68crwb ka diminye enfiltrasyon entègranilè B nan metal baz la epi ogmante entèval tanperati fizyon an. Li se yon metal ranpli pou soudaj pati k ap travay nan tanperati ki wo ak lam turbin. Sepandan, fluidite soudaj ki gen W a vin pi mal epi espas jwenti a difisil pou kontwole.

Metal ranpli pou soudaj difizyon aktif la pa gen eleman Si epi li gen ekselan rezistans oksidasyon ak rezistans vulkanizasyon. Tanperati soudaj la ka chwazi ant 1150 ℃ ak 1218 ℃ selon kalite soudaj la. Apre soudaj la, yo ka jwenn yon jwenti soude ki gen menm pwopriyete ak metal de baz la apre tretman difizyon 1066 ℃.

(3) Pwosesis brasaj alyaj baz nikèl la ka itilize brasaj nan founo ak atmosfè pwoteksyon, brasaj vakyòm ak koneksyon faz likid tanporè. Anvan brasaj, sifas la dwe degrese epi retire oksid la pa polisaj papye sab, polisaj wou feutre, fwote asetòn ak netwayaj chimik. Lè w ap chwazi paramèt pwosesis brasaj la, li enpòtan pou note ke tanperati chofaj la pa ta dwe twò wo epi tan brasaj la ta dwe kout pou evite yon reyaksyon chimik fò ant flux la ak metal baz la. Pou anpeche metal baz la fann, pati ki trete frèt yo dwe retire estrès anvan soude, epi chofaj soude a dwe osi inifòm ke posib. Pou superalyaj ranfòse pa presipitasyon, pati yo dwe sibi tretman solisyon solid an premye, answit brase nan yon tanperati yon ti kras pi wo pase tretman ranfòsman vyeyisman an, epi finalman tretman vyeyisman.

1) Brazaj nan founo ak atmosfè pwoteksyon Brazaj nan founo ak atmosfè pwoteksyon mande pou yon gaz pwoteksyon ki gen yon gwo pite. Pou superalyaj ki gen w (AL) ak w (TI) mwens pase 0.5%, pwen lawouze a dwe pi ba pase -54 ℃ lè yo itilize idwojèn oswa agon. Lè kontni Al ak Ti a ogmante, sifas alyaj la toujou okside lè yo chofe li. Mezi sa yo dwe pran: Ajoute yon ti kantite flux (tankou fb105) epi retire fim oksid la avèk flux; Aplike yon kouch 0.025 ~ 0.038mm epesè sou sifas pyès yo; Flite soudaj la sou sifas materyèl ki pral brase a davans; Ajoute yon ti kantite flux gaz, tankou trifluorid bor.

2) Soudaj vakyòm Soudaj vakyòm lajman itilize pou jwenn pi bon efè pwoteksyon ak bon jan kalite soudaj. Gade tablo 15 pou pwopriyete mekanik jwenti superalyaj tipik ki baze sou nikèl. Pou superalyaj ki gen w (AL) ak w (TI) mwens pase 4%, li pi bon pou plake yon kouch nikèl 0.01 ~ 0.015mm sou sifas la, byenke mouyaj soudi a ka asire san pretretman espesyal. Lè w (AL) ak w (TI) depase 4%, epesè kouch nikèl la dwe 0.020.03mm. Yon kouch twò mens pa gen okenn efè pwoteksyon, epi yon kouch twò epè ap diminye fòs jwenti a. Pati ki pral soude yo kapab tou mete nan bwat la pou soudaj vakyòm. Bwat la ta dwe ranpli ak getter. Pa egzanp, Zr absòbe gaz nan tanperati ki wo, sa ki ka fòme yon vakyòm lokal nan bwat la, kidonk anpeche oksidasyon sifas alyaj la.

Tablo 15 pwopriyete mekanik jwenti brase vakyòm nan superalyaj tipik ki baze sou nikèl

Mikwoestrikti ak fòs jwenti Superalyaj soude a chanje ak espas soudaj la, epi tretman difizyon an apre soudaj la ap ogmante valè maksimòm admisib espas jwenti a plis toujou. Si nou pran alyaj Inconel kòm egzanp, espas maksimòm jwenti Inconel soude ak b-ni82crsib la ka rive nan 90um apre tretman difizyon nan 1000 ℃ pou 1H; Sepandan, pou jwenti soude ak b-ni71crsib, espas maksimòm lan se anviwon 50um apre tretman difizyon nan 1000 ℃ pou 1H.

3) Koneksyon faz likid tanporè Koneksyon faz likid tanporè a itilize yon alyaj entèkouch (apeprè 2.5 ~ 100um epesè) ki gen yon pwen fizyon pi ba pase metal de baz la kòm metal ranpli. Anba yon ti presyon (0 ~ 0.007mpa) ak yon tanperati apwopriye (1100 ~ 1250 ℃), materyèl entèkouch la fonn epi mouye metal de baz la an premye. Akòz difizyon rapid eleman yo, solidifikasyon izotèmik rive nan jwenti a pou fòme jwenti a. Metòd sa a diminye anpil egzijans matche sifas metal de baz la epi li diminye presyon soude a. Paramèt prensipal koneksyon faz likid tanporè yo se presyon, tanperati, tan kenbe ak konpozisyon entèkouch la. Aplike mwens presyon pou kenbe sifas matche soude a an bon kontak. Tanperati ak tan chofaj la gen yon gwo enpak sou pèfòmans jwenti a. Si jwenti a dwe solid tankou metal de baz la epi li pa afekte pèfòmans metal de baz la, yo dwe adopte paramèt pwosesis koneksyon tankou tanperati ki wo (tankou ≥ 1150 ℃) ak tan ki long (tankou 8 ~ 24h); Si kalite koneksyon jwenti a diminye oswa metal de baz la pa ka reziste tanperati ki wo, yo dwe itilize yon tanperati ki pi ba (1100 ~ 1150 ℃) ak yon tan ki pi kout (1 ~ 8h). Kouch entèmedyè a dwe pran konpozisyon metal de baz ki konekte a kòm konpozisyon debaz la, epi ajoute diferan eleman refwadisman, tankou B, Si, Mn, Nb, elatriye. Pa egzanp, konpozisyon alyaj Udimet la se ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo, epi konpozisyon kouch entèmedyè pou koneksyon faz likid tanporè a se b-ni62.5cr15co15mo5b2.5. Tout eleman sa yo ka diminye tanperati fizyon alyaj NiCr oswa NiCrCo a nan nivo ki pi ba a, men efè B a se pi evidan an. Anplis de sa, gwo vitès difizyon B a ka rapidman omojeneize alyaj entèkouch la ak metal de baz la.