Hogyan lehet ellenőrizni a hegesztési minőséget szuperötvözet kovácsolásoknál?

A szuperötvözetből készült kovácsolt termékek kiváló magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és az erőgépek teherhordó elemeiként szolgálnak. Mindazonáltal, mivel olyan elemeket tartalmaznak, mint az alumínium, titán, nióbium és molibdén, hajlamosak a repedésre a hegesztési hőhatás zónájában, és nehezen hegeszthető anyagoknak minősülnek. A légiforgalmi gázturbinák magas megbízhatósági követelményeket támasztanak az alkatrészekkel szemben.

 

 

1. GTAW/TIG

A leggyakrabban használt módszerként stabil elektromos íveket és szabályozható hőbevitelt biztosít. Alkalmazható gyökérhegesztésre, vastag profilok többszörös menetes hegesztésére és nikkel alapú kovácsolt anyagok javítási munkáira, beleértve a GH4169 és GH536 kovácsot is. Egyenáramú elektróda pozitív és argon árnyékolás az elülső és a hátsó oldalon egyaránt. A hegesztési hatásfok viszonylag alacsony, és a hőhatászónában hajlamosak folyékony repedések keletkezni.

 

2.PAW

Koncentrált energiával és nagy behatolási mélységgel büszkélkedhet, a TIG-hegesztéshez képest kevesebb ötvözet-leégéssel. Egymenetes teljes behatolást képes elérni közepes vastagságú munkadaraboknál. Azonban nagy összeszerelési pontosságot igényel, és keskeny folyamatablakkal rendelkezik. A nem megfelelő hőbevitel szemcsehatár-folyósodási repedéseket okozhat. Tömeggyártásra alkalmas.

 

3. Lézeres/elektronsugaras hegesztés

A nagy energiasűrűség és az alacsony hegesztési torzítás jellemzi, megakadályozza a folyékony repedéseket, és illeszkedik a precíziós vékonyfalú alkatrészekhez. Az elektronsugaras hegesztés oxidációmentes hegesztést valósít meg vákuumkörülmények között, míg a lézerhegesztés megkönnyíti az automatikus működést. A hátrányok közé tartozik a berendezések magas költsége és az összeszerelési hézagokra vonatkozó szigorú követelmények; porozitás könnyen kirajzolódik a hegesztési varratokban. A hegesztés előtt alapos felülettisztítás szükséges.

 

4. Szilárdtest-hegesztés

A tehetetlenségi súrlódásos hegesztésnél az alapfém olvadatlan marad, így elkerülhetők az olyan hibák, mint a megszilárdulási repedések és a Laves-fázis. Ez az előnyben részesített eljárás a turbinatárcsás és forgótengelyes kovácsolásoknál. A diffúziós hegesztés alkalmazható különböző ötvözetekhez és precíziós vékony alkatrészekhez, töltőanyag hegesztések nélkül, ugyanakkor hosszú feldolgozási ciklusokkal és rendkívül magas felületi megmunkálási minőségi követelményekkel rendelkezik.

 

5. Gázvédett fémívhegesztés és kézi fémívhegesztés

A védőgázas fém ívhegesztés nagy hatékonyságot kínál, és nem kritikus területeken használatos. A kézi fémívhegesztés kényelmes helyszíni javítást tesz lehetővé, ugyanakkor gyenge árnyékoló hatást és magas hibakockázatot szenved el. Alkalmazása a légiforgalmi gázturbinák elsődleges teherhordó kovácsolására korlátozódik, helyette a TIG hegesztést részesítik előnyben.

 

 

1. Liquation Cracks

A hegesztési termikus ciklusok során az alacsony olvadáspontú fázisok a szemcsehatárokon a hőhatászónán belül folyékony filmekké olvadnak. A hegesztési igénybevételnek kitéve szemcseközi repedés lép fel. A csapadékkal erősített nikkel alapú szuperötvözetek gyakori hibája.

 

2. Melegítse újra a repedéseket

A hegesztés utáni hőkezelés vagy magas hőmérsékletű szervizelés során az erősítő fázisok kicsapódnak a szemcsék belsejében, és feszültséget keltenek. Az elégtelen szemcsehatár-szilárdság szemcseközi repedéseket okoz.

 

3. Porozitás és salakzárványok

A porozitásformák, mint a hidrogén és a nitrogén, felszívódnak az olvadt medencékbe, ami az olajfoltok, az oxidrétegek és a nedvesség nem megfelelő eltávolítása miatt következik be a hornyok felületén, a szennyezett védőgáz vagy a hátsó oldali árnyékolás meghibásodása miatt. Az oxid-salakzárványok a járatok közötti, nem teljes salakeltávolításból származnak.

 

4. Törékeny fázisú csapadék

Például a nióbium szegregáció Laves fázist hoz létre a GH4169 hegesztés során, ami rontja a hegesztett kötések hajlékonyságát, szívósságát és fáradási teljesítményét. Ezt főként a túlzott hőbevitel és a lassú hűtési sebesség okozza.

 

5. Szemcsedurvítás

A kovácsolással finomított kovácsolt nemesfém szemcséi a hegesztés során hosszan tartó, magas hőmérsékleten való kitettség hatására a hőhatászónában eldurvulnak, ami rontja a hegesztett kötések mechanikai tulajdonságait.

 

 

1. Előhegesztés

Ellenőrizze az anyagspecifikációkat és a kovácsolt termékek eredendő hibáit. Válasszon repedésálló hozzáillő töltőfémeket, és tartsa nedvességállóan. Gépi hegesztéssel végezzen hornyokat, és távolítsa el a szennyeződéseket, például olajfoltokat és oxidrétegeket a hornyok mindkét oldalán legalább 20 mm-en belül. Végezze el a hegesztési eljárási képesítést, és ellenőrizze, hogy a hegesztők rendelkezzenek érvényes tanúsítvánnyal.

 

2. Hegesztési folyamat

Végezzen keskenyperemes hegesztést enyhe elektróda oszcillációval. Szabályozza a bevitt hőt és a menetek közötti hőmérsékletet, hogy csökkentse az elemek szétválását és a szemcsehatár-eloszlást. Tisztítsa meg az oxidfilmeket, és végezzen szemrevételezést minden hegesztési folyamat befejezése után. A nyomon követhetőség elérése érdekében rögzítse a hegesztési paramétereket.

 

3. Hegesztés utáni hőkezelés

Enyhíti a hegesztési maradékfeszültséget és helyreállítja a hegesztett kötések mechanikai tulajdonságait. Végezzen oldatos kezelést és öregedéskezelést az ötvözet specifikációi szerint. Szigorúan szabályozza a felfűtési, hűtési és tartási paramétereket, hogy elkerülje a szemcsék feldurvulását vagy az elégtelen feszültségmentesítést.

 

4. Hegesztés utáni ellenőrzés

Szemrevételezéssel ellenőrizze a varratképződést és a felületi hibákat. A roncsolásmentes vizsgálathoz kombinálja a penetráns vizsgálatot (PT), a mágneses részecsketesztet (MT), az ultrahangos vizsgálatot (UT) és a radiográfiás vizsgálatot (RT). A kritikus alkatrészek esetében további metallográfiai vizsgálatot, szakítóvizsgálatokat és feszültség-szakadási vizsgálatokat kell végezni. Mérje meg a hegesztési torzulást, és szükség esetén végezzen korrekciót.

 

 

A Ruihang, mint a titántermékek közvetlen gyártója, optimális minőségű alapanyagokat szállít a precíziós alkatrészek gyártásához. Ha bármilyen vásárlási igénye van titánötvözet rudak/lemezek kapcsán, kérjük, forduljon hozzánk e-mailben:Sam.Rui@bjrh-titanium.com