Zliatiny na báze niklu sa široko používajú v leteckom, energii a chemikálii, stavbe lodí a iných poliach kvôli ich vynikajúcemu odolnosti proti korózii, vysokej teplotnej pevnosti a odolnosti proti únave. Proces zvárania je však komplexný a náchylný k defektom, ako sú tepelné trhliny a póry. Je potrebné vybrať vhodné metódy a parametre procesov na základe vlastností materiálu. Nasledujú základné technológie a pokrok v oblasti zvárania zliatiny niklu:
1. Bežné metódy zvárania
Zváranie inertného plynu tienené: Zváranie inertného plynu volfrámu (GTAW) a zváranie kovových inertných plynov (GMAW) sú preferovanými spôsobmi zvárania zliatiny niklu, najmä pre tenkostenné potrubia a malé časti, ktoré môžu účinne vyhnúť oxidácii a nečistotám.
Laserové zváranie a zváranie elektrónových lúčov: Technológia zvárania s vysokým energetickým lúčom (ako je zváranie laserom a zváranie elektrónových lúčov) môžu dosiahnuť vysoko presné spojenie zliatin zliatin doštičiek s hustou zvarovou štruktúrou a malú tepelne ovplyvnenú zónu. Úspešne sa použil pri zváraní horúcich komponentov plynových turbín a hrubých dosiek lodí.
Difúzne zváranie a spájkovanie: difúzne zváranie (ako je difúzne zváranie priechodnej kvapalnej fázy) s použitím zliatin na báze niklu ako medziproduktová vrstva môže vyriešiť problém spojenia odlišných materiálov (ako je zliatiny železa-chromium-hliník) a môže dosiahnuť viac ako 70% rodičovského materiálu.
2. Výber zváracieho materiálu a riadenie procesu
Z zváracieho materiálu: Mal by sa vyberať zváracie drôty alebo zváracia tyčinka s podobným zložením ako materský materiál, ako napríklad zváracie materiály na báze zliatiny na báze vysokého chrómu (ako je ARC625, Incoloy 825), aby sa znížilo riziko segregácie prvkov.
Optimalizácia parametrov procesu: Počas zvárania postreku v plazme oblúka zvýšenie prúdu prenosu oblúka zníži tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu vrstvy zvaru, ale pridanie karbidu volfrámu (WC) môže významne zlepšiť výkon. Zváranie zliatiny meďnatého a a-a-a zliatiny si vyžaduje prísnu kontrolu ochrany argónu, aby sa zabránilo tvorbe pórov.
3. Prevencia defektov a kontrola kvality
Horúce praskliny a póry: Riziko horúcich trhlín sa dá znížiť reguláciou teploty medzivrstvy (vyhnúť sa pobytu v senzibilizačnej zóne), udržiavaním suchého prostredia zvárania a pomocou technológie úzkych zvarových guľôčok.
Zvládanie zvyškového stresu: Metóda slepých otvorov a metóda odsadenia môžu presne otestovať zvyškový stres zvárania. Kalibračný koeficient musí byť skôr kombinovaný so skutočnou kalibráciou ako teoretickým výpočtom, aby sa zabezpečila spoľahlivosť údajov.
4. Typické prípady aplikácie
Pole jadrovej energie: Je potrebné venovať pozornosť dráhe šírenia trhlín zliatiny na báze niklu 52 m. Prasknutie sa dá ľahko odkloniť na materiál s nízkou pevnosťou a postup hodnotenia je potrebné upraviť v kombinácii s nesúladom pevnosti materiálu.
Ultra nízka teplotná prostredie: Plynové zváranie plynu (FCAW-G) (FCAW-G) sa úspešne použilo na zváranie zliatiny INColoy 825 stupňa a nárazová húževnatosť kĺbu splnila štandard a uspokojila potreby skvapalneného zariadenia na zemný plyn.
Zváranie kompozitnej dosky: Technológia opláchnutia elektródového elektródy môže zlepšiť medzigranulárnu koróziu odporu zložených doštičiek 825 na báze bimetalických niklu, pričom sa zabezpečí pevnosť základného materiálu.
5. Budúci smer výskumu
Súčasný výskum sa zameriava na inteligentné vysokoenergetické zváranie lúčov, analýzu správania sa odlišného materiálneho rozhrania a numerická simulácia procesu zvárania. Napríklad technológia laserového opláštenia dokáže opraviť opotrebovanie častí zliatiny s vysokou teplotou a zvárané spojy zliatin na báze niklu a kompozitné potrubia z uhlíkovej ocele prešli intergranulárnou koróziou a mechanickými vlastnými testmi, ktoré poskytujú nové riešenia pre tvrdé pracovné podmienky.
Záver
Pokrok technológie zvárania niklu závisí od koordinovaného rozvoja technológie materiálovej vedy, optimalizácie procesov a detekcie. V budúcnosti, s popularizáciou inteligentného zváracieho zariadenia a vývojom nových zváracích materiálov, sa bude ďalej zlepšovať efektívnosť a kvalita zvárania zliatiny niklu, čím sa podporuje modernizácia špičkového výrobného priemyslu.
