Paduan berbasis nikel banyak digunakan dalam kedirgantaraan, energi dan bahan kimia, pembuatan kapal dan bidang lainnya karena ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan suhu tinggi dan ketahanan kelelahan. Namun, proses pengelasan kompleks dan rentan terhadap cacat seperti retakan termal dan pori -pori. Penting untuk memilih metode yang sesuai dan memproses parameter berdasarkan sifat material. Berikut ini adalah teknologi inti dan kemajuan penelitian pengelasan paduan nikel:
1. Metode pengelasan umum
Pengelasan pelindung gas inert: Pengelasan gas inert inert (GTAW) dan pengelasan gas logam (GMAW) adalah metode yang disukai untuk pengelasan paduan nikel, terutama untuk pipa berdinding tipis dan bagian-bagian kecil, yang secara efektif dapat menghindari oksidasi dan pengotor.
Pengelasan laser dan pengelasan balok elektron: Teknologi pengelasan balok berenergi tinggi (seperti pengelasan laser dan pengelasan balok elektron) dapat mencapai koneksi presisi tinggi paduan nikel lempeng tebal, dengan struktur lasan padat dan zona yang terkena panas kecil. Ini telah berhasil diterapkan dalam pengelasan komponen ujung panas turbin gas dan piring tebal kapal.
Pengelasan difusi dan pemarah: pengelasan difusi (seperti pengelasan difusi fase cair sementara) menggunakan paduan berbasis nikel sebagai lapisan menengah dapat menyelesaikan masalah koneksi bahan yang berbeda (seperti paduan besi-kromium-aluminium), dan kekuatan sendi dapat mencapai lebih dari 70% bahan induk.
2. Pemilihan Bahan Pengelasan dan Kontrol Proses
Pencocokan Bahan Pengelasan: Kawat pengelasan atau batang pengelasan dengan komposisi yang sama dengan bahan induk harus dipilih, seperti bahan pengelasan paduan berbasis nikel kromium tinggi (seperti ARC625, Incoloy 825) untuk mengurangi risiko pemisahan elemen.
Optimalisasi Parameter Proses: Selama pengelasan semprotan busur plasma, peningkatan arus busur transfer akan mengurangi kekerasan dan ketahanan aus dari lapisan las, tetapi penambahan tungsten karbida (WC) dapat secara signifikan meningkatkan kinerja. Pengelasan paduan tembaga-nickel membutuhkan kontrol ketat dari perlindungan argon untuk mencegah pembentukan pori.
3. Pencegahan Cacat dan Kontrol Kualitas
Retakan dan pori -pori panas: Risiko retakan panas dapat dikurangi dengan mengendalikan suhu interlayer (menghindari tetap di zona sensitisasi), menjaga lingkungan pengelasan tetap kering, dan menggunakan teknologi manik las sempit.
Manajemen Stres Residual: Metode lubang buta dan metode indentasi dapat secara akurat menguji tegangan residual pengelasan. Koefisien kalibrasi perlu dikombinasikan dengan kalibrasi aktual daripada perhitungan teoritis untuk memastikan keandalan data.
4. Kasus aplikasi yang khas
Lapangan tenaga nuklir: Jalur perambatan retak dari sendi 52m yang berbeda paduan nikel perlu diperhatikan. Retak ini mudah untuk ditransfer ke material berkekuatan rendah, dan prosedur penilaian perlu disesuaikan dalam kombinasi dengan ketidakcocokan kekuatan material.
Lingkungan suhu ultra-rendah: Pengelasan pelindung gas yang diinti-fluks (FCAW-G) berhasil digunakan untuk -196 derajat pengelasan Incoloy 825 paduan, dan dampak ketangguhan sambungan memenuhi standar, memenuhi kebutuhan peralatan gas alam yang dicairkan.
Teknologi kelongsong elektroslag elektroda strip dapat meningkatkan resistensi korosi intergranular dari pelat komposit 825 berbasis nikel bimetal, sambil memastikan kekuatan bahan dasar.
5. Arah Penelitian Masa Depan
Penelitian saat ini berfokus pada pengelasan balok berenergi tinggi yang cerdas, analisis perilaku antarmuka material yang berbeda, dan simulasi numerik dari proses pengelasan. Misalnya, teknologi laser cladding dapat memperbaiki keausan bagian-bagian paduan suhu tinggi, dan sambungan yang dilas dari paduan berbasis nikel dan pipa komposit baja karbon telah melewati korosi intergranular dan uji properti mekanik, memberikan solusi baru untuk kondisi kerja yang keras.
Kesimpulan
Kemajuan teknologi pengelasan paduan nikel tergantung pada pengembangan koordinasi ilmu material, optimasi proses dan teknologi deteksi. Di masa depan, dengan mempopulerkan peralatan pengelasan cerdas dan pengembangan bahan pengelasan baru, efisiensi dan kualitas pengelasan paduan nikel akan lebih ditingkatkan, mempromosikan peningkatan industri manufaktur kelas atas.
