Slitiny na bázi niklu se široce používají v leteckém, energetickém a chemickém, stavitelství lodí a dalších polích díky jejich vynikající odolnosti proti korozi, vysoké teplotě a odolnosti proti únavě. Proces svařování je však složitý a náchylný k vadám, jako jsou tepelné trhliny a póry. Je nutné vybrat vhodné metody a procesní parametry na základě vlastností materiálu. Následuje hlavní technologie a průběh výzkumu svařování slitiny niklu:
1. Běžné metody svařování
Inertní plynové stínění Svařování: Svařování plynu wolframu (GTAW) a kovové svařovací svařování plynu (GMAW) jsou preferovanými metodami svařování slitiny niklu, zejména pro potrubí a malé části, které se mohou účinně vyhnout oxidaci a nečistotě.
Svařování laserového svařování a svařování elektronového paprsku: Technologie svařování paprsků s vysokou energií (jako je laserové svařování a svařování elektronových paprsků) může dosáhnout vysoce přesného spojení hustých destiček niklových slitin, s hustou strukturou svaru a malou tepelnou zónou. Úspěšně byl použit při svařování horkých koncových složek plynových turbín a silných destiček lodí.
Difúzní svařování a páje: Difúzní svařování (jako je přechodné svařování difúze kapalné fáze) za použití slitin na bázi niklu jako mezilehlé vrstvy může vyřešit problém s odlišnými materiály (jako jsou slitiny hliníku železa) a síla kloubu může dosáhnout více než 70% rodičovského materiálu.
2. Výběr svařování materiálu a řízení procesů
Sledování svařování: Měl by být vybrán svařovací drát nebo svařovací tyč s podobným složením jako nadřazený materiál, jako jsou vysoký svařovací materiály z lehké slitiny na bázi chromu (jako jsou Arc625, incoloy 825), aby se snížilo riziko segregace prvků.
Optimalizace parametrů procesu: Během svařování spreje oblouku v plazmě zvýšení proudu přenosového oblouku sníží tvrdost a odolnost proti opotřebení vrstvy svaru, ale přidání karbidu wolframu (WC) může významně zlepšit výkon. Svařování slitiny mědi a niklu vyžaduje přísnou kontrolu nad ochranou argonu, aby se zabránilo tvorbě pórů.
3. prevence vady a kontrola kvality
Horké trhliny a póry: Riziko horkých trhlin lze snížit kontrolou teploty mezivrstvy (zabránění pobytu v senzibilizační zóně), udržováním svařovacího prostředí a pomocí technologie úzkého svaru.
Zbytkový napětí na stresu: Metoda slepé díry a metoda odsazení mohou přesně otestovat zbytkové napětí svařování. Kalibrační koeficient musí být kombinován spíše se skutečnou kalibrací než teoretickým výpočtem, aby se zajistila spolehlivost dat.
4. typické případy aplikace
Pole jaderného výkonu: Propagační cesta s šířením trhlin s odlišným kloubem na bázi niklu je třeba věnovat pozornost. Trhlinu se snadno odkloní k materiálu s nízkou pevností a postup hodnocení je třeba upravit v kombinaci s neshodou síly materiálu.
Ultra nízký teplotní prostředí: Svařovací svařování plynového štítku (FCAW-G) s průtokem bylo úspěšně použito pro -196} stupeň svařování incoloy 825 slitiny a nárazová houževnatost kloubu splnila standard a splňovalo potřeby vybavení zemního plynu.
Svařování kompozitních destiček: Technologie opláštění Electrode Electroslag Electrode Electroslag může zlepšit intergranulární odolnost proti korozi bimetalických kompozitních destiček na bázi niklu na bázi niklu a zároveň zajistit sílu základního materiálu.
5. směr budoucího výzkumu
Současný výzkum se zaměřuje na inteligentní svařování paprsků s vysokou energií, analýzu odlišného chování materiálového rozhraní a numerickou simulaci procesu svařování. Například technologie laserového pláště může opravit opotřebení částí z slitiny s vysokou teplotou a svařované klouby slitin na bázi niklu a kompozitních potrubí z uhlíkové oceli prošly intergranulární korozí a testy mechanických vlastností a poskytly nová řešení pro tvrdé pracovní podmínky.
Závěr
Pokrok technologie svařování slitiny niklu závisí na koordinovaném rozvoji materiálové vědy, optimalizace procesů a detekce. V budoucnu se s popularizací inteligentního svařovacího zařízení a vývojem nových svařovacích materiálů dále zlepší efektivita a kvalita svařování slitin niklu, což bude podporovat modernizaci špičkového zpracovatelského průmyslu.
