Kuinka valvoa superseostakkojen hitsauksen laatua?

Superseostakoilla on erinomaiset korkeiden lämpötilojen mekaaniset ominaisuudet ja ne toimivat ydinvoimalaitteiden kantavina komponentteina. Siitä huolimatta, että ne sisältävät elementtejä, kuten alumiinia, titaania, niobiumia ja molybdeeniä, ne ovat alttiita halkeilemaan hitsauslämmön vaikutusalueella ja luokitellaan vaikeasti hitsattaviksi materiaaleiksi. Ilmailukaasuturbiinit asettavat komponenteille korkeat luotettavuusvaatimukset.

 

 

1. GTAW/TIG

Yleisimmin käytettynä menetelmänä se tuottaa vakaat sähkökaaret ja säädettävän lämmöntuoton. Se koskee nikkelipohjaisten takeiden, mukaan lukien GH4169 ja GH536, juurisyöttöhitsausta, paksujen osien monivaihehitsausta ja korjaustöitä. Tasavirtaelektrodin positiivinen ja argonsuojaus on otettu käyttöön sekä etu- että takapuolella. Sen hitsaustehokkuus on suhteellisen alhainen, ja lämpövaikutusvyöhykkeellä esiintyy yleensä nestemäisiä halkeamia.

 

2.PAW

Siinä on keskittynyt energia ja suuri tunkeutumissyvyys sekä vähemmän metalliseoksen palamista TIG-hitsaukseen verrattuna. Se voi saavuttaa yhden kierron täyden tunkeutumisen keskipaksuille työkappaleille. Se vaatii kuitenkin suurta kokoonpanotarkkuutta ja sillä on kapea prosessiikkuna. Virheellinen lämmönsyöttö voi laukaista raerajojen nestemäisiä halkeamia. Se soveltuu massatuotantoon.

 

3. Laser-/elektronisuihkuhitsaus

Suuri energiatiheys ja alhainen hitsausvääristymä voivat estää nestemäisiä halkeamia ja sopivat tarkkoihin ohutseinäisiin komponentteihin. Elektronisuihkuhitsaus mahdollistaa hapettumattoman hitsauksen tyhjiöolosuhteissa, kun taas laserhitsaus helpottaa automaattista toimintaa. Haittoja ovat korkeat laitekustannukset ja tiukat vaatimukset kokoonpanoaukoille; huokoisuus ilmaantuu helposti hitsisaumoihin. Pinta on puhdistettava perusteellisesti ennen hitsausta.

 

4. Puolijohdehitsaus

Inertiakitkahitsauksessa epäjalometalli jää sulattamattomaksi, joten viat, kuten jähmettymishalkeamat ja Laves-faasi vältetään. Se on suositeltava prosessi turbiinilevyjen ja pyörivien akselien taokseen. Diffuusiohitsaus soveltuu erilaisiin metalliseoksiin ja tarkkuusohuisiin komponentteihin, joissa ei ole lisäainehitsauksia, mutta siinä on pitkät työstöjaksot ja erittäin korkeat vaatimukset pintatyöstön laadulle.

 

5. Kaasusuojattu metallikaarihitsaus ja manuaalinen metallikaarihitsaus

Kaasusuojattu metallikaarihitsaus tarjoaa korkean hyötysuhteen ja sitä käytetään ei-kriittisillä alueilla. Manuaalinen metallikaarihitsaus mahdollistaa kätevän korjauksen paikan päällä, mutta kärsii huonosta suojausvaikutuksesta ja suurista vikariskeistä. Sen käyttö on rajoitettu lentoliikenteen kaasuturbiinien ensisijaisiin kantaviin takomoihin, ja sen sijaan TIG-hitsaus on etusijalla.

 

 

1. Liquation Cracks

Hitsauksen lämpösykleissä matalan sulamispisteen faasit raerajoilla lämmön vaikutuksen alaisen vyöhykkeen sisällä sulavat nestemäisiksi kalvoiksi. Hitsausjännityksen alaisena tapahtuu rakeiden välistä halkeilua. Se on yleinen vika sadevahvisteisissa nikkelipohjaisissa superseoksissa.

 

2. Lämmitä halkeamia uudelleen

Hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn tai korkean lämpötilan huollon aikana vahvistusfaasit saostuvat rakeiden sisään ja aiheuttavat jännitystä. Riittämätön raerajalujuus aiheuttaa rakeiden välisiä halkeamia.

 

3. Huokoisuus ja kuonasulkeumat

Huokoisuusmuodot, kuten vety ja typpi, imeytyvät sulaisiin altaisiin, mikä johtuu öljytahrojen, oksidihilpujen ja kosteuden riittämättömästä poistamisesta urapinnoilta, epäpuhdasta suojakaasusta tai epäonnistuneesta takapuolen suojauksesta. Oksidikuonasulkeumat syntyvät epätäydellisestä läpivientien välisestä kuonanpoistosta.

 

4. Hauras faasisade

Esimerkiksi niobiumin erottuminen synnyttää Laves-faasin GH4169-hitsauksen aikana, mikä heikentää hitsausliitosten sitkeyttä, sitkeyttä ja väsymiskykyä. Tämä johtuu pääasiassa liiallisesta lämmöntuonnista ja hitaista jäähdytysnopeuksista.

 

5. Viljan karkeus

Takomalla jalostetut taotun perusmetallin rakeet karkeutuvat lämpövaikutusvyöhykkeellä hitsauksen aikana pitkäaikaisessa korkeassa lämpötilassa, mikä heikentää hitsausliitosten mekaanisia ominaisuuksia.

 

 

1. Esihitsaus

Tarkista materiaalitiedot ja takeiden luontaiset viat. Valitse halkeamia kestävät yhteensopivat täytemetallit ja pidä ne kosteudenpitävinä. Konehitsaa urat ja poista epäpuhtaudet, kuten öljytahrat ja oksidikerrokset, vähintään 20 mm:n etäisyydeltä urien molemmilta puolilta. Suorita hitsausprosessin pätevyys ja varmista, että hitsaajalla on voimassa olevat todistukset.

 

2. Hitsausprosessi

Suorita kapeahelmihitsaus kevyellä elektrodin värähtelyllä. Säädä lämmöntuottoa ja läpivientien välistä lämpötilaa elementtien erottelun ja raerajojen nesteytymisen vähentämiseksi. Puhdista oksidikalvot ja suorita silmämääräinen tarkastus jokaisen hitsauksen päätyttyä. Tallenna hitsausparametrit jäljitettävyyden saavuttamiseksi.

 

3. Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely

Kevennä hitsauksen jäännösjännitystä ja palauta hitsausliitosten mekaaniset ominaisuudet. Suorita liuoskäsittely ja ikääntymiskäsittely lejeeringin spesifikaatioiden mukaisesti. Säädä tiukasti lämmitys-, jäähdytys- ja pitoparametreja välttääksesi jyvien karkenemisen tai riittämättömän jännityksenpoiston.

 

4. Hitsauksen jälkeinen tarkastus

Suorita silmämääräinen tarkastus hitsin muodostumisen ja pintavirheiden varalta. Yhdistä tunkeutuvuustestaus (PT), magneettisten hiukkasten testaus (MT), ultraäänitestaus (UT) ja radiografinen testaus (RT) ainetta rikkomattomaan tarkastukseen. Kriittisten komponenttien osalta on suoritettava metallografiset lisätutkimukset, vetolujuustestit ja jännitysmurtumistestit. Mittaa hitsausvääristymät ja suorita korjaus tarvittaessa.

 

 

Ruihang, suorana titaanituotteiden valmistajana, toimittaa optimaalisia raaka-aineita tarkkuuskomponenttien tuotantoon. Jos sinulla on titaaniseoksesta valmistettuja tankoja/levyjä koskevia ostotarpeita, ota rohkeasti yhteyttä sähköpostitse:Sam.Rui@bjrh-titanium.com