Brazkirina Superalloyan

Brazkirina Superalloyan

(1) Taybetmendiyên brazîngê yên superalloy dikarin li sê kategoriyan werin dabeş kirin: bingeha nîkelê, bingeha hesinê û bingeha kobaltê. Ew xwedî taybetmendiyên mekanîkî yên baş, berxwedana oksîdasyonê û berxwedana korozyonê di germahiyên bilind de ne. Aloya bingeha nîkelê di hilberîna pratîkî de herî berfireh tê bikar anîn.

Superalloy bêtir Cr dihewîne, û fîlma oksîdê ya Cr2O3 ku rakirina wê dijwar e di dema germkirinê de li ser rûyê wê çêdibe. Superalloyên bingeha nîkelê Al û Ti dihewînin, ku dema germkirinê bi hêsanî oksîde dibin. Ji ber vê yekê, pêşîgirtina an kêmkirina oksîdasyona superalloyan di dema germkirinê de û rakirina fîlma oksîdê pirsgirêka sereke di dema brazîkirinê de ye. Ji ber ku boraks an asîda borîk di nav herikînê de dikare di germahiya brazîkirinê de bibe sedema korozyona metala bingehîn, boron piştî reaksiyonê dikare bikeve nav metala bingehîn, ku dibe sedema înfîltrasyona nav-granuler. Ji bo alloyên bingeha nîkelê yên avêtinê yên bi naveroka Al û Ti ya bilind, pileya valahiyê di rewşa germ de divê ji 10-2 ~ 10-3pa kêmtir nebe di dema brazîkirinê de da ku pêşî li oksîdasyona li ser rûyê alloy di dema germkirinê de were girtin.

Ji bo hevbendên nîkelê yên bi çareseriyê xurtkirî û bi barînê xurtkirî, germahiya lerizînê divê bi germahiya germkirinê ya dermankirina çareseriyê re lihevhatî be da ku piştrast bike ku hêmanên hevbendê bi tevahî dihelin. Germahiya lerizînê pir nizm e, û hêmanên hevbendê bi tevahî nahelin; Ger germahiya lerizînê pir zêde be, dendika metala bingehîn dê mezin bibe, û taybetmendiyên materyalê dê piştî dermankirina germê jî venegerin. Germahiya çareseriya hişk a hevbendên bingehîn ên avêtinê bilind e, ku bi gelemperî ji ber germahiya lerizînê ya pir bilind bandorê li taybetmendiyên materyalê nake.

Hin superalloyên bingeha nîkelê, nemaze alloyên ku bi barînê hatine xurtkirin, meyla şikestina ji ber stresê hene. Berî lerizandinê, divê stresa ku di pêvajoyê de çêdibe bi tevahî were rakirin, û divê stresa germî di dema lerizandinê de were kêmkirin.

(2) Alava nîkelê ya materyalê brazîngê dikare bi bingeha zîv, sifirê saf, bingeha nîkel û lehimê çalak were brazîngkirin. Dema ku germahiya xebatê ya girêdanê ne bilind be, materyalên zîv dikarin werin bikar anîn. Gelek celeb lehimên zîv hene. Ji bo kêmkirina stresa navxweyî di dema germkirina brazîngê de, çêtirîn e ku lehimê bi germahiya helandinê ya nizm were hilbijartin. Fluxa Fb101 dikare ji bo brazîngkirinê bi metala dagirtinê ya bingeha zîv were bikar anîn. Fluxa Fb102 ji bo brazîngkirinê superalloya bi rêjeya bilind a bihêzkirî ya bi naveroka aluminiumê ya herî bilind tê bikar anîn, û 10% ~ 20% sodyûm sîlîkat an fluxa aluminiumê (wek fb201) tê zêdekirin. Dema ku germahiya brazîngê ji 900 ℃ derbas bibe, divê fluxa fb105 were hilbijartin.

Dema ku di valahiyê an atmosfera parastinê de tê lerizandin, sifirê saf dikare wekî metala dagirtinê ya lerizandinê were bikar anîn. Germahiya lerizandinê 1100 ~ 1150 ℃ ye, û girêdan dê şikestina stresê çêneke, lê germahiya xebatê divê ji 400 ℃ derbas nebe.

Metalê tijîker ê biraştinê yê bingeha nîkelê, ji ber performansa wê ya germahiya bilind a baş û şikestina stresê di dema biraştinê de, di Superalloyan de metalê tijîker ê biraştinê yê herî zêde tê bikar anîn e. Elementên sereke yên alloy di lehimê bingeha nîkelê de Cr, Si, B ne, û piçek lehim jî Fe, W, hwd. dihewîne. Li gorî ni-cr-si-b, metalê tijîker ê biraştinê yê b-ni68crwb dikare înfîltrasyona navgranuler a B di nav metalê bingehîn de kêm bike û navbera germahiya helandinê zêde bike. Ew metalek tijîker ê biraştinê ye ji bo biraştina parçeyên xebatê yên germahiya bilind û pelikên turbînê. Lêbelê, şilbûna lehimê ku W tê de heye xirabtir dibe û kontrolkirina valahiya movikan dijwar e.

Metalê tijîker ê bi belavbûna çalak elementa Si nagire nav xwe û li hember oksîdasyon û vulkanîzasyonê berxwedanek pir baş heye. Germahiya bilêzkirinê li gorî celebê lehimkirinê dikare ji 1150 ℃ heta 1218 ℃ were hilbijartin. Piştî bilêzkirinê, piştî dermankirina belavbûna 1066 ℃, girêdana bilêzkirî ya bi heman taybetmendiyên metala bingehîn dikare were bidestxistin.

(3) Pêvajoya brazkirinê ya hevbendiya nîkelê ya bingehîn dikare di firna atmosfera parastinê, brazkirina valahiyê û girêdana qonaxa şilek a demkî de brazkirinê bikar bîne. Berî brazkirinê, divê rûber bi cilkirina kaxizê şûşeyê, cilkirina çerxa hestiyê, firçekirina asetonê û paqijkirina kîmyewî were paqijkirin û oksîd were rakirin. Dema ku parametreyên pêvajoya brazkirinê têne hilbijartin, divê were zanîn ku germahiya germkirinê divê pir zêde nebe û dema brazkirinê kurt be da ku reaksiyonek kîmyewî ya bihêz di navbera herikîn û metala bingehîn de neyê çêkirin. Ji bo ku pêşî li şikestina metala bingehîn were girtin, divê beşên ku bi sar hatine pêvajokirin berî brazkirinê ji stresê werin rakirin, û germkirina brazkirinê divê bi qasî ku pêkan be yekreng be. Ji bo superalloyên bi barînê xurtkirî, divê perçe pêşî werin dermankirin bi çareseriya hişk, dûv re di germahiyek hinekî ji dermankirina xurtkirina pîrbûnê bilindtir de werin brazkirin, û di dawiyê de dermankirina pîrbûnê.

1) Helandina di firna atmosfera parastinê de Helandina di firna atmosfera parastinê de paqijiya bilind a gaza parastinê hewce dike. Ji bo superalloyên bi w(AL) û w(TI) kêmtir ji %0,5, xala şilbûnê divê ji -54 ℃ kêmtir be dema ku hîdrojen an argon tê bikar anîn. Dema ku naveroka Al û Ti zêde dibe, rûyê alloyê dema ku tê germ kirin hîn jî oksîd dibe. Divê tedbîrên jêrîn werin girtin; Piçek fluksê (wek fb105) lê zêde bikin û fîlma oksîdê bi fluksê rakin; Pêçek bi stûriya 0,025 ~ 0,038 mm li ser rûyê parçeyan tê pêçandin; Lehiyê li ser rûyê materyalê ku dê were helandin pêşwext birijînin; Piçek fluksa gazê, wek boron trifluorîd lê zêde bikin.

2) Brazkirina di valahiyê de Brazkirina di valahiyê de bi berfirehî tê bikar anîn da ku bandorek parastinê û kalîteya brazkirinê çêtir bi dest bixe. Ji bo taybetmendiyên mekanîkî yên girêdanên superalloy ên tîpîk ên bingeha nîkelê li tabloya 15 binêre. Ji bo superalloy bi w (AL) û w (TI) kêmtir ji 4%, çêtir e ku qatek ji 0.01 ~ 0.015 mm nîkel li ser rûyê were elektroplakirin, her çend şilkirina lehimê dikare bêyî pêş-dermankirinek taybetî were misoger kirin. Dema ku w (AL) û w (TI) ji 4% derbas bibin, qalindahiya pêçandina nîkelê divê 0.020.03 mm be. Pêçandina pir zirav bandorek parastinê tune, û pêçandina pir stûr dê hêza pêçandinê kêm bike. Parçeyên ku werin qelandin jî dikarin ji bo brazkirina di valahiyê de werin danîn. Divê qutî bi getter were dagirtin. Mînakî, Zr di germahiya bilind de gazê dikişîne, ku dikare di qutiyê de valahiyek herêmî çêbike, bi vî rengî pêşî li oksîdasyona rûyê alloy digire.

Tabloya 15 taybetmendiyên mekanîkî yên girêdanên bi helandina valahiyê yên superalloyên tîpîk ên bingeha nîkelê

Mîkroavahî û hêza girêdana bi lerizînê ya Superalloy bi valahiya lerizînê re diguhere, û dermankirina belavbûnê piştî lerizînê dê nirxa herî zêde ya destûrdayî ya valahiya girêdanê bêtir zêde bike. Bi mînaka alloya Inconel, valahiya herî zêde ya girêdana Inconel a bi b-ni82crsib ve hatiye lerizandin dikare piştî dermankirina belavbûnê li 1000 ℃ ji bo 1H bigihîje 90um; Lêbelê, ji bo girêdanên bi b-ni71crsib ve hatine lerizandin, valahiya herî zêde piştî dermankirina belavbûnê li 1000 ℃ ji bo 1H bi qasî 50um e.

3) Girêdana qonaxa şileya demkî Girêdana qonaxa şileya demkî alloyek navbera tebeqeyan (bi qasî 2.5 ~ 100um stûr) ku xala helandinê ji ya metala bingehîn kêmtir e wekî metala dagirtî bikar tîne. Di bin zextek piçûk (0 ~ 0.007mpa) û germahiyek guncaw (1100 ~ 1250 ℃), materyalê navbera tebeqeyan pêşî metala bingehîn dihele û şil dike. Ji ber belavbûna bilez a hêmanan, hişkbûna îzotermal li girêdanê çêdibe da ku girêdan çêbibe. Ev rêbaz hewcedariyên lihevhatina rûyê metala bingehîn pir kêm dike û zexta kaynakirinê kêm dike. Parametreyên sereke yên girêdana qonaxa şileya demkî zext, germahî, dema ragirtinê û pêkhateya navbera tebeqeyan in. Ji bo ku rûyê hevberdanê yê kaynakirinê di têkiliyek baş de bimîne, kêmtir zextê bidin. Germahî û dem bandorek mezin li ser performansa girêdanê dikin. Eger pêwîst be ku girêdan bi qasî metala bingehîn xurt be û bandorê li performansa metala bingehîn neke, divê parametreyên pêvajoya girêdanê yên germahiya bilind (wek ≥ 1150 ℃) û dema dirêj (wek 8 ~ 24h) werin pejirandin; Ger kalîteya girêdana girêdanê kêm bibe an metala bingehîn nikaribe li germahiya bilind bisekine, divê germahiyek nizmtir (1100 ~ 1150 ℃) û demek kurttir (1 ~ 8h) were bikar anîn. Qata navîn divê pêkhateya metala bingehîn a girêdayî wekî pêkhateya bingehîn bigire, û hêmanên sarkirinê yên cûda, wek B, Si, Mn, Nb, û hwd. lê zêde bike. Mînakî, pêkhateya alloy Udimet ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo ye, û pêkhateya qata navîn ji bo girêdana qonaxa şile ya demkî b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 e. Ev hemû hêman dikarin germahiya helandina alavên NiCr an jî NiCrCo kêm bikin, lê bandora B ya herî berbiçav e. Wekî din, rêjeya belavbûna bilind a B dikare alavên navbera qatan û metala bingehîn bi lez homojen bike.