จะควบคุมคุณภาพการเชื่อมสำหรับการตีขึ้นรูป Superalloy ได้อย่างไร

การตีขึ้นรูป Superalloy มีคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม และทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบรับน้ำหนักหลักสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีองค์ประกอบต่างๆ เช่น อะลูมิเนียม ไทเทเนียม ไนโอเบียม และโมลิบดีนัม จึงมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อม และจัดเป็นวัสดุที่เชื่อมยาก กังหันก๊าซสำหรับการบินกำหนดให้ส่วนประกอบมีความน่าเชื่อถือสูง

 

 

1. GTAW/TIG

เนื่องจากเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด จึงให้ส่วนโค้งไฟฟ้าที่เสถียรและอินพุตความร้อนที่ควบคุมได้ ใช้กับการเชื่อมรูตพาส การเชื่อมหลายรอบในส่วนหนา และงานซ่อมแซมสำหรับการตีขึ้นรูปที่มีนิกเกิล รวมถึง GH4169 และ GH536 ใช้อิเล็กโทรดกระแสตรงเป็นบวกและป้องกันอาร์กอนทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ประสิทธิภาพการเชื่อมค่อนข้างต่ำ และมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวของของเหลวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน

 

2.อุ้งเท้า

มีพลังงานที่เข้มข้นและเจาะลึกได้มาก โดยมีการเผาไหม้ของโลหะผสมน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อม TIG สามารถเจาะทะลุแบบเต็มรอบเดียวสำหรับชิ้นงานที่มีความหนาปานกลาง อย่างไรก็ตาม ต้องการความแม่นยำในการประกอบสูงและมีกรอบเวลากระบวนการที่แคบ การป้อนความร้อนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวของขอบเขตเกรน เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก

 

3. การเชื่อมด้วยเลเซอร์ / ลำแสงอิเล็กตรอน

โดดเด่นด้วยความหนาแน่นของพลังงานสูงและความบิดเบี้ยวในการเชื่อมต่ำ ทำให้สามารถยับยั้งการแตกตัวของของเหลวและเหมาะกับส่วนประกอบที่มีผนังบางที่มีความแม่นยำ การเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนทำให้การเชื่อมปราศจากออกซิเดชันภายใต้สภาวะสุญญากาศ ในขณะที่การเชื่อมด้วยเลเซอร์ช่วยให้การทำงานอัตโนมัติสะดวกขึ้น ข้อเสียได้แก่ ต้นทุนอุปกรณ์ที่สูงและข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับช่องว่างในการประกอบ ความพรุนเกิดขึ้นได้ง่ายในตะเข็บเชื่อม จำเป็นต้องทำความสะอาดพื้นผิวอย่างละเอียดก่อนการเชื่อม

 

4. การเชื่อมโซลิดสเตต

สำหรับการเชื่อมแบบเสียดสีด้วยแรงเฉื่อย โลหะฐานจะไม่มีการหลอมละลาย ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกที่แข็งตัวและเฟส Laves เป็นกระบวนการที่แนะนำสำหรับจานกังหันและการตีเพลาหมุน การเชื่อมแบบแพร่กระจายใช้ได้กับโลหะผสมที่ไม่เหมือนกันและส่วนประกอบบางที่มีความแม่นยำโดยไม่มีการเชื่อมโลหะเติม แต่ก็มีรอบการประมวลผลที่ยาวนานและมีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิว

 

5. การเชื่อมอาร์กโลหะป้องกันแก๊สและการเชื่อมอาร์กโลหะแบบแมนนวล

การเชื่อมอาร์กโลหะที่หุ้มด้วยแก๊สให้ประสิทธิภาพสูงและใช้สำหรับพื้นที่ที่ไม่สำคัญ การเชื่อมอาร์กโลหะแบบแมนนวลช่วยให้สามารถซ่อมแซมที่ไซต์งานได้สะดวก แต่ยังได้รับผลการป้องกันที่ไม่ดีและมีความเสี่ยงต่อข้อบกพร่องสูง การใช้งานนี้จำกัดไว้สำหรับการตีขึ้นรูปรับน้ำหนักหลักของกังหันก๊าซสำหรับการบิน และให้ความสำคัญกับการเชื่อม TIG แทน

 

 

1. รอยแตกร้าว

ภายใต้วงจรความร้อนในการเชื่อม เฟสจุดหลอมเหลวต่ำที่ขอบเขตของเกรนภายในโซนที่ได้รับความร้อนจะละลายเป็นฟิล์มของเหลว ภายใต้ความเครียดจากการเชื่อม จะเกิดการแตกร้าวตามขอบเกรน เป็นข้อบกพร่องทั่วไปในซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิลเสริมความแข็งแกร่งด้วยการตกตะกอน

 

2. อุ่นรอยแตกอีกครั้ง

ในระหว่างการรักษาความร้อนหลังการเชื่อมหรือการให้บริการที่อุณหภูมิสูง ขั้นตอนการเสริมความแข็งแรงจะตกตะกอนภายในเกรนและสร้างความเครียด ความแข็งแรงของขอบเขตเกรนไม่เพียงพอทำให้เกิดรอยแตกตามขอบเกรน

 

3. ความพรุนและการรวมตะกรัน

ความพรุนเกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนและไนโตรเจนถูกดูดซึมเข้าสู่บ่อหลอมเหลว ซึ่งเกิดจากการขจัดคราบน้ำมัน เกล็ดออกไซด์ และความชื้นบนพื้นผิวร่อง ก๊าซป้องกันที่ไม่บริสุทธิ์ หรือการป้องกันด้านหลังที่ล้มเหลว การรวมตะกรันออกไซด์เกิดขึ้นจากการกำจัดตะกรันระหว่างทางที่ไม่สมบูรณ์

 

4. การเร่งรัดระยะเปราะ

ตัวอย่างเช่น การแยกไนโอเบียมจะสร้างเฟส Laves ในระหว่างการเชื่อม GH4169 ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพความเหนียว ความเหนียว และความล้าของข้อต่อเชื่อมลดลง สาเหตุหลักมาจากการป้อนความร้อนที่มากเกินไปและอัตราการทำความเย็นที่ช้า

 

5. การหยาบของเมล็ดพืช

เม็ดโลหะพื้นฐานหลอมที่ผ่านการกลั่นโดยการตีจะหยาบในบริเวณที่ได้รับความร้อนภายใต้การสัมผัสที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานานระหว่างการเชื่อม ซึ่งจะทำให้คุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อมลดลง

 

 

1. การเชื่อมเบื้องต้น

ตรวจสอบข้อกำหนดของวัสดุและข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของการตีขึ้นรูป เลือกโลหะเติมที่ทนต่อการแตกร้าวและกันความชื้น เชื่อมร่องด้วยเครื่องจักร และกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น คราบน้ำมัน และชั้นออกไซด์ภายในระยะอย่างน้อย 20 มม. บนทั้งสองด้านของร่อง มีคุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อมที่สมบูรณ์และให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมมีใบรับรองที่ถูกต้อง

 

2. กระบวนการเชื่อม

ทำการเชื่อมด้วยเม็ดบีดแคบโดยมีการสั่นของอิเล็กโทรดเล็กน้อย ควบคุมอินพุตความร้อนและอุณหภูมิระหว่างพาสเพื่อลดการแยกชิ้นส่วนและการตกตะกอนของเกรน ทำความสะอาดฟิล์มออกไซด์และดำเนินการตรวจสอบด้วยสายตาหลังจากเสร็จสิ้นการเชื่อมแต่ละอัน บันทึกพารามิเตอร์การเชื่อมเพื่อให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้

 

3. การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม

บรรเทาความเค้นตกค้างจากการเชื่อมและฟื้นฟูคุณสมบัติทางกลของรอยเชื่อม ดำเนินการบำบัดสารละลายบวกกับการรักษาความชราตามข้อกำหนดจำเพาะของโลหะผสม ควบคุมพารามิเตอร์การให้ความร้อน การทำความเย็น และการคงไว้อย่างเคร่งครัด เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกรนหยาบหรือบรรเทาความเครียดได้ไม่เพียงพอ

 

4. การตรวจสอบหลังการเชื่อม

ดำเนินการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อดูการก่อตัวของรอยเชื่อมและข้อบกพร่องที่พื้นผิว รวมการทดสอบการแทรกซึม (PT), การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT), การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) และการทดสอบด้วยภาพรังสี (RT) สำหรับการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญ จะต้องดำเนินการตรวจสอบทางโลหะวิทยาเพิ่มเติม การทดสอบแรงดึง และการทดสอบความเค้นแตกร้าว วัดความผิดเพี้ยนของการเชื่อมและดำเนินการแก้ไขเมื่อจำเป็น

 

 

Ruihang ในฐานะผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมโดยตรง จัดหาวัตถุดิบคุณภาพดีที่สุดสำหรับการผลิตส่วนประกอบที่มีความแม่นยำของคุณ หากคุณมีความต้องการซื้อใด ๆ เกี่ยวกับแท่ง/แผ่นโลหะผสมไทเทเนียม โปรดติดต่อเราผ่านทางอีเมล:Sam.Rui@bjrh-titanium.com