א. קושי ריתוך של Inconel 625
Inconel 625 מסווג כסגסוגת על מבוססת ניקל-ניתנת לריתוך, אך היא דורשת הקפדה על פרמטרי ריתוך כדי למנוע פגמים נפוצים. קושי הריתוך שלו בינוני-נמוך מסגסוגות מסוימות של משקעים-המוקשחות אך גבוה יותר מפלדות אל-חלד אוסטניטיות קונבנציונליות.
אתגרים מרכזיים בריתוך
רגישות לפיצוח חם
לסגסוגת תכולה גבוהה של Nb ו-Mo, אשר מגבירים את הצמיגות של בריכת הריתוך המותכת ומפחיתים את נזילותה. זה יכול להוביל לסדיקה של התמצקות אם מהירות הריתוך מהירה מדי או כניסת החום אינה מספקת, מכיוון שהמתכת המותכת -נמוכה אינה יכולה למלא את פערי ההתכווצות בין הגרגרים במהלך ההתמצקות.
רגישות וסיכון קורוזיה בין-גרעיני
הזנת חום מוגזמת במהלך הריתוך עלולה לגרום למשקעים של כרום קרבידים (Cr₂₃C₆) לאורך גבולות התבואה באזור -מושפע החום (HAZ), לדלדול הכרום במטריצה הסמוכה ולהפחתת עמידות בפני קורוזיה בין-גרעינית.
היווצרות נקבוביות
Inconel 625 רגיש למזהמים כמו מימן, חמצן וחנקן. לחות, שמן או תחמוצות על מתכת הבסיס או משטח מתכת המילוי עלולים להוביל לנקבוביות בחרוז הריתוך.
שיטות ריתוך מומלצות כדי להקל על הקושי
תהליכי ריתוך: ריתוך קשת טונגסטן בגז (GTAW/TIG) וריתוך קשת גז מתכת (GMAW/MIG) הם התהליכים הנפוצים ביותר, מכיוון שהם מציעים שליטה מדויקת על קלט החום. ריתוך קשת מתכת מוגן (SMAW) ישים גם לתיקוני שטח.
מתכות מילוי: מתכות מילוי מתאימות כגון ERNiCrMo-3 (GTAW/MIG) ו-ENiCrMo-3 (SMAW) מומלצות כדי להבטיח תאימות בתכונות מכניות ועמידות בפני קורוזיה.
טיפולי ריתוך לפני-ואחר-ריתוך: נקה מראש את משטח המתכת הבסיסית כדי להסיר שמן, שומן ותחמוצות; הגבל את כניסת החום ל-15-25 קילו-ג'יי/ס"מ; הימנעו מריתוך רב-ללא קירור ביניים; ולבצע חישול לאחר-ריתוך (אם נדרש) ב-925-1040 מעלות כדי להמיס קרבידים משקעים ולהחזיר עמידות בפני קורוזיה.
ב. קושי בעיבוד שבבי של Inconel 625
Inconel 625 היא סגסוגת קשה-ל-עיבוד, מדורגת כרמת קושי גבוהה בשל מאפייני החומר המובנה הבאים:
אתגרים מרכזיים בעיבוד שבבי
נטייה גבוהה להתקשות בעבודה
הסגסוגת מציגה התקשות קשה במהלך העיבוד-כל עיוות פלסטי של שכבת פני השטח הנגרם על ידי כלי חיתוך יגדיל במהירות את הקשיות של האזור המעוות (עד פי 2-3 מהקשיות הבסיס). זה מוביל לבלאי מהיר של הכלים, שכן מעברי החיתוך הבאים צריכים לעבד משטח קשה יותר מהחומר המקורי.
מוליכות תרמית נמוכה
ל-Inconel 625 מוליכות תרמית רק כשליש של-של פלדת פחמן. במהלך העיבוד, לא ניתן לפזר את החום שנוצר מחיתוך ביעילות, מצטבר בממשק השבב-של הכלי וגורם לטמפרטורות גבוהות (עד 1000 מעלות). זה מאיץ את שחיקת הכלים, שבבי קצה ואפילו כשל בכלי.
כוחות חיתוך גבוהים
אפקט חיזוק הפתרון המוצק מ-Mo ו-Nb מעניק לסגסוגת חוזק מתיחה וקשיחות גבוהים, הדורשים כוחות חיתוך גבוהים יותר בהשוואה לפלדות אל חלד. זה מציב דרישות גדולות יותר לקשיחות של ציוד עיבוד ומחזיקי כלים.
שיטות עיבוד מומלצות להפחתת קושי
כלי חיתוך: השתמש בכלי קרביד צמנט עם ציפויים-עמידים בפני שחיקה (למשל, TiN, TiCN, TiAlN) או כלי בור ניטריד מעוקב (PCBN) עבור עיבוד מהיר-. הימנע מכלי פלדה מהירים-(HSS), מכיוון שהם נשחקים במהירות.
פרמטרים של עיבוד שבבי: השתמש במהירויות חיתוך נמוכות (50-100 מ'/דקה לעיבוד גס, 100-150 מ'/דקה לגימור), קצב הזנה גבוה ועומק חיתוך בינוני. צמצם למינימום את זמן השהיית הכלים על חומר העבודה כדי להפחית את התקשות העבודה.
נוזל קירור ושימון: השתמש במערכות נוזל קירור בלחץ גבוה- עם נוזלי חיתוך מגופרתיים או עם כלור כדי לשפר את פיזור החום ולהפחית את החיכוך בין הכלי לחומר העבודה.
אסטרטגיית עיבוד שבבי: בצע חיתוכים קלים ומתמשכים במקום חיתוכים כבדים לסירוגין; לשמור על קצוות כלי חדים בכל עת; והימנע מחיתוך מחדש של-שכבת המשטח המוקשה.
