كيفية لحام incoloy 800 سبيكة

1. كيف لحام incoloy 800

incoloy 800 (A nickel - الحديد - سبيكة الكروم) تم لحامها في المقام الأول من أجل درجة الحرارة العالية - وتآكل التآكل - التطبيقات المقاومة (على سبيل المثال ، مفاعلات البتروكيمياء ، المبادلات الحرارية). يتطلب اللحام الناجح سيطرة صارمة علىخطر التآكل بين الحبيبية (IGC), الوقاية من التكسير الساخنوصيانة الخصائص الميكانيكية. أدناه هو مفصل ، خطوة - بواسطة دليل الخطوة-:

الخطوة 1: تحضير اللحام -

الإعداد المناسب أمر بالغ الأهمية لتجنب التلوث والعيوب:

تنظيف المواد: قم بإزالة جميع الملوثات (الزيت ، الشحوم ، الطلاء ، مقياس الأكسيد ، الأوساخ) من منطقة اللحام (على الأقل 25 مم/1 بوصة على جانبي المفصل) باستخدام:

المذيبات (على سبيل المثال ، الأسيتون ، كحول الأيزوبروبيل) للمخلفات العضوية.

فرش سلك الفولاذ المقاوم للصدأ (لا تقم أبدًا بالكربون ، لمنع تلوث الحديد) أو وسادات كاشفة (أكسيد الألومنيوم أو كربيد السيليكون) لمقاييس الأكسيد.

من أجل الحجم الثقيل ، استخدم حلول التخليل (على سبيل المثال ، 10-20 ٪ من حمض النيتريك + 1-2 ٪ حمض الهيدروفلوريك) يليه شطف شامل بالماء منزوع الأيونات والتجفيف.

تصميم المفصل: تحديد أولويات التصميمات التي تقلل من مدخلات الحرارة وضمان الاختراق الكامل:

أنواع المفصل الموصى بها: مفاصل بعقب (واحدة - v أو double - v ، مع فجوة الجذر من 2-3 مم) ، مفاصل اللفة (مع لحام فيليه) ، أو لحامات المقبس.

تجنب المفاصل الضيقة العميقة (على سبيل المثال ، مفردة - u مع فتحات الجذر الصغيرة) التي تحرص الحرارة وزيادة خطر التكسير.

التسخين: عمومًا،لا يلزم التسخين for INCOLOY 800, as it has good ductility at room temperature. However, for thick sections (>25 مم/1 بوصة) أو عند اللحام في البيئات الباردة (<5°C/41°F), preheat to 50-150°C (122-302°F) to reduce thermal stress.

الخطوة 2: اختيار عملية اللحام

اللحام تنغستن الغاز (GTAW/TIG)تعتبر العملية الأكثر تفضيلًا لـ Incoloy 800 ، حيث توفر التحكم الدقيق للحرارة ، والحيوانات الجودة الدقيقة ، واللحامات عالية الجودة-. وتشمل العمليات المقبولة الأخرى:

لحام القوس المعدني الغاز (GMAW/MIG): لمعدلات الترسب العالية - (على سبيل المثال ، الأقسام السميكة) ، ولكنها تتطلب التحكم الدقيق في سرعة تغذية الأسلاك وغاز التدريع.

لحام القوس المعدني المحمي (SMAW): فقط لتطبيقات القسم غير- الحرج ، السميك - (محدودة عن طريق توافر الإلكترود وإدراج الخبث المحتملة).

تجنب العمليات ذات المدخلات العالية للحرارة(على سبيل المثال ، اللحام/المنشار القوس المغمورة) ، لأنها تزيد من نمو الحبوب وقابلية IGC.

الخطوة 3: اختيار الحشو المعدني

يجب أن تتطابق المعادن الحشو أو تتجاوز مقاومة التآكل المعدنية القاعدة وقوة درجة الحرارة العالية -. الخيارات الأكثر شيوعا هي:

Ernifecr-2 (GTAW): تطابق تكوين incoloy 800 (Nickel - الحديد - الكروم) ويوفر مقاومة ممتازة لـ IGC وأكسدة درجة الحرارة العالية -.

enifecr-2 (smaw): القطب المغطى المقابل لتطبيقات SMAW.

ernicr-3 (GTAW): مطلوب حشو الكروم -} chromium chromium (على سبيل المثال ، Inconel 625) عند تعزيز مقاومة التآكل (على سبيل المثال ، إلى الكبريت - بيئات تحتوي على) ، على الرغم من أنه يحتوي على محتوى أعلى من النيكل من المعدن الأساسي.

تأكد من تخزين معادن الحشو في بيئة جافة (الرطوبة النسبية<50%) to prevent moisture absorption, which can cause hydrogen-induced cracking.

الخطوة 4: معلمات اللحام (GTAW كمثال)

تختلف المعلمات بدرجة سماكة المواد ، ولكن المفتاح هوتقليل مدخلات الحرارة(لتجنب حدوث حبوب) مع ضمان الاختراق الكامل:

سمك المواد	قطب التنغستن (AWS)	الحالي (dcen¹)	الجهد القوس	سرعة السفر	غاز التدريع (الأرجون)
1-3 مم (0.04-0.12 بوصة)	1.6 مم (1/16 في) ، EWTH-2	40-80 A	8-12 V	50-100 مم/دقيقة	10-15 لتر/دقيقة
3-6 مم (0.12-0.24 بوصة)	2.4 مم (3/32 بوصة) ، EWTH-2	80-120 A	10-14 V	40-80 مم/دقيقة	12-18 ل/دقيقة
6-12 مم (0.24-0.47 بوصة)	3.2 مم (1/8 بوصة) ، EWTH-2	120-180 A	12-16 V	30-60 مم/دقيقة	15-20 لتر/دقيقة

¹dcen=السلبي الحالي للقطب الحالي (معيار لـ GTAW من سبائك النيكل ، حيث يركز على الحرارة على قطعة العمل).

دعم الغاز: بالنسبة للمفاصل بعقب ، استخدم الأرجون (10-15 لتر/دقيقة) كدعم للغاز لحماية الجذر من الأكسدة (حاسمة لمقاومة التآكل).

حساب إدخال الحرارة: الهدف من مدخلات الحرارة<2 kJ/mm (50 kJ/in) to prevent excessive grain growth.

الخطوة 5: Post - معالجة حرارة اللحام (PWHT)

PWHT مطلوب لتخفيف مخاطر IGCواستعادة ليونة ، لأن اللحام يمكن أن يسبب هطول كروم كروم كاربودز عند حدود الحبوب (استنفاد الكروم بالقرب من الحدود ، مما يجعل السبائك عرضة للتآكل). المعيار PWHT لـ Incoloy 800 هو:

الحل الصلب: الحرارة إلى 980-1050 درجة (1796-1922 درجة فهرنهايت) ، عقد لمدة 15-30 دقيقة (لكل 25 مم) ، ثمإخماد الماء(التبريد السريع) لمنع كربيد إعادة هطول الأمطار.

تخفيف الإجهاد: للتطبيقات ذات الدراجات الحرارية العالية ، يمكن استخدام تخفيف الإجهاد عند 700-760 درجة (1292-1400 درجة فهرنهايت) (عقد 1-2 ساعة ، بارد الهواء) بدلاً من ذلك ، لكنه لا يزيل مخاطر IGC تمامًا.

ملاحظة: تخطي PWHT فقط للأقسام الرقيقة (<3 mm) in non-corrosive, low-temperature environments.

الخطوة 6: post - التفتيش والتنظيف

التفتيش البصري: تحقق من العيوب السطحية (الشقوق ، المسامية ، تخطي ، اختراق غير مكتمل).

الاختبار المدمر -: استخدم x - اختبار الأشعة أو الموجات فوق الصوتية (UT) للعيوب الداخلية ؛ استخدم اختبار الاختراق السائل (PT) للشقوق السطحية (بشكل خاص الحرج للتآكل - تطبيقات عرضية).

post - تنظيف اللحام: قم بإزالة تنشيط اللحام أو تلونها بفرشاة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ثم المخلل (10 ٪ من حمض النيتريك) وشطفه لاستعادة مقاومة التآكل.

2. ما هو التركيب الكيميائي لـ Incoloy 800؟

INCOLOY 800 هو نيكل - الحديد - سبيكة الكروم المحددة بواسطةASTM B409(ورقة/لوحة) وASTM B408(حاجِز). يتم التحكم في تكوينه بإحكام لتحقيق التوازن بين مقاومة التآكل ، وعالية - قوة درجة الحرارة ، وقابلية الصدفة. فيما يليالنطاقات النموذجية والأكثر المسموح بها(بنسبة الوزن المئوية ، بالوزن) وفقًا لمعايير ASTM:

عنصر	رمز	التكوين النموذجي (بالوزن)	بدل ASTM الحد الأقصى (بالوزن)	الوظيفة الرئيسية
النيكل	ني	30.0-35.0	30.0-35.0	يعزز مقاومة التآكل (وخاصة للأحماض) واستقرار درجة الحرارة العالية -.
حديد	Fe	46.0-51.0	التوازن (≈46-51)	المعدن الأساسي ، يوفر القوة الهيكلية والتكلفة - الفعالية.
الكروم	كر	19.0-23.0	19.0-23.0	حاسمة لمقاومة الأكسدة (تشكل طبقة أكسيد cr₂o₃ الواقية) ومقاومة IGC.
الكربون	C	0.05-0.10	0.10	يتحكم في القوة يقتصر<0.10% to reduce carbide precipitation (IGC risk).
المنغنيز	MN	0.50-1.00	1.50	يحسن قابلية اللحام ويمنع التكسير الساخن.
السيليكون	سي	0.30-0.60	1.00	يعزز استقرار طبقة الأكسيد. يقتصر على تجنب هشاشة.
نحاس	النحاس	أقل من أو يساوي 0.75	0.75	عنصر تتبع. يحسن مقاومة حمض الكبريتيك.
الألومنيوم	آل	0.15-0.40	0.40	يساعد في تكوين طبقة أكسيد واقية في درجات حرارة عالية.
التيتانيوم	تي	0.15-0.40	0.60	"يستقر" الكربون (أشكال TIC بدلاً من cr₂₃c₆) ، مما يقلل من مخاطر IGC.
الفسفور	P	أقل من أو يساوي 0.030	0.030	شوائب يقتصر على تجنب هشاشة وتآكل.
الكبريت	S	أقل من أو يساوي 0.015	0.015	شوائب يقتصر على منع التكسير الساخن وتقليل التآكل.

3. ما هي صلابة uncoloy 800؟

تعتمد صلابة incoloy 800 علىحالة معالجة الحرارة(على سبيل المثال ، مصنوع ، ملحوم ، الإجهاد - مرتاح) ، حيث أن المعالجة الحرارية تغير البنية المجهرية (حجم الحبوب ، هطول الأمطار كربيد). فيما يلي قيم الصلابة النموذجية للظروف الشائعة ، تقاس عبر المقاييس القياسية (Brinell ، Rockwell ، Vickers):

حالة معالجة الحرارة	برينيل صلابة (HB)	صلابة روكويل (HRB)	صلابة فيكرز (HV)	ملاحظات رئيسية
الحل الصلب	140-180	70-85	150-190	حالة أكثر شيوعا(بعد التصنيع أو PWHT). لينة ، الدكتايل ، ومحسّنة لمقاومة التآكل.
كما -	180-220	85-95	190-230	أصعب من الصلب بسبب حدوث الحبوب الموضعية والإجهاد المتبقي من اللحام.
الإجهاد - REAVED²	160-200	75-90	170-210	تنخفض الصلابة قليلاً مقارنةً بـ - الملحومة ، حيث يتم تقليل الضغوط المتبقية (ولكن لم يتم التخلص منها بالكامل).
البارد - work³	200-250	90-100	210-260	نادر بالنسبة لـ incoloy 800 (يتم استخدامه بشكل أساسي في شكل الصلب) ، لكن العمل البارد (على سبيل المثال ، المتداول) يزيد من الصلابة والقوة على حساب اللياقة.

كيفية لحام سبيكة incoloy 800