Brazing ji Superalloys
(1) Taybetmendiyên brazing superalloy dikare li sê kategoriyan were dabeş kirin: bingeha nîkel, bingeha hesin û bingeha kobalt.Ew taybetmendiyên mekanîkî yên baş, berxwedana oksîdasyonê û berxwedana korozyonê di germên bilind de hene.Aloya bingehîn ya nîkel di hilberîna pratîkî de herî zêde tê bikar anîn.
Superalloy bêtir Cr dihewîne, û fîlima oksîdê Cr2O3 ku jêkirina wê dijwar e di dema germkirinê de li ser rûyê erdê çêdibe.Alozên bingehîn ên nîkel Al û Ti dihewîne, ku dema germ dibin hêsan têne oksîd kirin.Ji ber vê yekê, pêşîlêgirtin an kêmkirina oksîdasyona superaloyan di dema germkirinê de û rakirina fîlima oksîdê pirsgirêka bingehîn e di dema ziravkirinê de.Ji ber ku boraks an asîda borikê ya di herikandinê de dikare bibe sedema korozyona metala bingehîn di germahiya zirav de, boronê ku piştî reaksiyonê radibe dikare têkeve nav metala bingehîn, û di encamê de înfiltrasyona navgiran çêdibe.Ji bo aligirên bingehîn ên nîkelê yên ku bi naveroka Al û Ti-yê zêde ne, dereceya valahiya di rewşa germ de divê di dema ziravkirinê de ji 10-2 ~ 10-3pa kêmtir nebe da ku di dema germkirinê de ji oksîdasyona li ser rûbera alloyê dûr nekevin.
Ji bo aligirên bingehîn ên nîkelê yên bihêzkirî û baranê yên bihêzkirî, germahiya ziravkirinê divê bi germahiya germkirina dermankirina çareseriyê re hevaheng be da ku jihevketina tam a hêmanên alloyê misoger bike.Germahiya berzkirinê pir kêm e, û hêmanên alloyê bi tevahî nayên hilweşandin;Ger germahiya berzkirinê pir zêde be, dê genimê metala bingehîn mezin bibe, û taybetmendiyên maddî dê piştî dermankirina germê jî neyên nûve kirin.Germahiya çareseriya zexm a aligirên bingehîn ên avêtinê zêde ye, ku bi gelemperî ji ber germahiya pir bilind a brazîbûnê bandorê li taybetmendiyên materyalê nake.
Hin super alloyên bingehîn ên nîkel, nemaze alloyên baranê yên bihêzkirî, xwedî meyla şikestina stresê ne.Beriya birînkirinê, pêdivî ye ku stresa ku di pêvajoyê de çêdibe bi tevahî were rakirin, û stresa termal divê di dema ziravkirinê de were kêm kirin.
(2) Alîqa bingehîn a nîkelê ya materyalê bihevre dikare bi bingeha zîv, sifirê paqij, bingehê nîkel û firaxek çalak were çekirin.Dema ku germahiya xebatê ya hevbeş ne zêde be, materyalên bingeha zîv dikarin werin bikar anîn.Gelek cureyên firaxên li ser zîv hene.Ji bo kêmkirina stresa hundurîn di dema germkirina brazingê de, çêtirîn e ku meriv lêkera bi germahiya helîna kêm hilbijêrin.Fb101 flux dikare ji bo ziravkirina bi metala dagirtina bingehîn a zîv were bikar anîn.Fb102 flux ji bo barîna baranê ya superalloya bihêzkirî ya bi naveroka herî bilind a aluminiumê tê bikar anîn, û 10% ~ 20% sodyum silicate an fluksa aluminiumê (wek fb201) tê zêdekirin.Dema ku germahiya brazing ji 900 ℃ derbas dibe, dê fluksa fb105 were hilbijartin.
Dema ku di valahiya an atmosfêra parastinê de zivirandin, sifirê paqij dikare wekî metala dagirtina zirav were bikar anîn.Germahiya ziravkirinê 1100 ~ 1150 ℃ e, û hevgirtin dê şikestina stresê çênebe, lê germahiya xebatê divê ji 400 ℃ derbas nebe.
Ji ber performansa xweya germahiya bilind a baş û çu şikestina stresê ya di dema ziravkirinê de, metala dagirtina pêlava nîkelê ya ku herî zêde tê bikar anîn di Superalloys de ye.Hêmanên aligirê sereke yên di firaxkirina bingeha nîkelê de Cr, Si, B ne, û hêjmarek hindik a lêdanê jî Fe, W, hwd hene. Li gorî ni-cr-si-b, b-ni68crwb ziravkirina metala tijîkar dikare înfiltrasyona navgiran kêm bike. B di nav metala bingehîn de û navberê germahiya helandinê zêde bikin.Ew metalek dagirtî ya zirav e ku ji bo lêkirina beşên xebatê yên bi germahiya bilind û pêlên turbînê.Lêbelê, şilbûna firaxên ku bi W-ê vedigirin xirabtir dibe û kontrolkirina valahiya hevbeş dijwar e.
Metala dagirtina şilavê ya belavkirina çalak hêmana Si-yê nagire û xwedan berxwedana oksîdasyonê û berxwedana vulkanîzasyonê ya hêja ye.Germahiya berzkirinê li gorî celebê lêdanê dikare ji 1150 ℃ heta 1218 ℃ were hilbijartin.Piştî şilkirinê, pevgirêka zirav bi heman taybetmendiyên wekî metala bingehîn dikare piştî dermankirina belavbûna 1066 ℃ were bidestxistin.
(3) Alîqa bingehîn a nîkelê ya pêvajoya ziravkirinê dikare di firna atmosfera parastinê de, ziravkirina valahiya û pêwendiya qonaxa şilavê ya derbasbûyî de brazîkirinê qebûl bike.Beriya çeqandinê, rûxandin divê rûn bê rûn kirin û oksît ji hêla paqijkirina kaxizên sandê, paqijkirina çerxa hîskirî, paqijkirina aceton û paqijkirina kîmyewî ve were rakirin.Dema ku pîvanên pêvajoya ziravkirinê hilbijêrin, divê were zanîn ku germahiya germkirinê divê ne pir zêde be û dema ziravkirinê kurt be da ku ji reaksiyonên kîmyewî yên xurt di navbera herikîn û metala bingehîn de dûr nekevin.Ji bo ku pêşî li şikestina metala bingehîn neyê girtin, divê perçeyên ku sar têne hilberandin berî welandinê ji stresê werin rakirin, û germkirina welding bi qasî ku gengaz be yekreng be.Ji bo barînên superaloyeyên ku bi baranê hatine bihêz kirin, divê ew beş pêşî li dermankirina çareseriya zexm were girtin, dûv re li germahiyek ji dermankirina bihêzkirina pîrbûnê hinekî bilindtir were rijandin, û di dawiyê de jî dermankirina pîrbûnê.
1) Zehfkirina di firna atmosfera parastinê de ziravkirina di firna atmosfera parastinê de paqijiya bilind a gaza parastinê hewce dike.Ji bo super alloyên bi w (AL) û w (TI) ji %0,5 kêmtir e, dema ku hîdrojen an argon tê bikar anîn, xala dewê ji -54 ℃ kêmtir be.Dema ku naveroka Al û Ti zêde dibe, dema ku tê germ kirin rûbera alloyê dîsa jî oxidize.Divê tedbîrên jêrîn bêne girtin;Rêjeyek piçûkek piçûk (wek fb105) zêde bikin û fîlimê oksîdê bi fluksê derxînin;0,025 ~ 0,038mm qalind li ser rûyê perçeyan tê xêzkirin;Zencîreyê li ser rûyê materyalê ku pêşî lê were rijandin birijînin;Mîqdarek piçûk a herikîna gazê, wekî trifluoride boron, zêde bikin.
2) Zencîreya valahiya valahiya valahiya bi berfirehî tê bikar anîn da ku bandora parastinê û kalîteya ziravbûnê çêtir bistînin.Li tabloya 15-ê binêre ji bo taybetmendiyên mekanîkî yên hevgirêdanên superalloya bingehîn ên nîkelê.Ji bo superalojên bi w (AL) û w (TI) ji %4 kêmtir e, çêtir e ku meriv qatek ji 0,01 ~ 0,015 mm nîkel li ser rûkê bi elektroplîk bike, her çend şilbûna firoştinê bêyî pêşdarazek taybetî were misoger kirin.Dema ku w (AL) û w (TI) ji 4% derbas bibe, stûrbûna nikelê nîkelê 0.020.03 mm be.Kişandina pir zirav bandorek parastinê tune, û pêlava pir stûr dê hêza hevgirtinê kêm bike.Parçeyên ku werin weldkirin jî dikarin di qutîkê de ji bo ziravkirina valahiya werin danîn.Divê sindoq bi getter were dagirtin.Mînakî, Zr gazê di germahiya bilind de vedihewîne, ku dikare di qutikê de valahiya herêmî çêbike, bi vî rengî pêşî li oksîdasyona rûbera alloyê digire.
Tablo 15 Taybetmendiyên mekanîkî yên Tevgirêkên Kevir ên Vakûm ên superalojên bingehîn ên nîkelê
Mîkroavahî û hêza hevahenga birûskê ya Superalloy bi valahiya ziravkirinê re diguhezîne, û dermankirina belavbûnê piştî ziravkirinê dê nirxa herî destûrkirî ya valahiya hevbeş bêtir zêde bike.Wekî mînakek alloya Inconel-ê, valahiya herî zêde ya hevbeş a Inconel a ku bi b-ni82crsib hatî çêkirin dikare bigihîje 90um piştî dermankirina belavbûnê li 1000 ℃ ji bo 1H;Lêbelê, ji bo hevgirên ku bi b-ni71crsib ve têne qewirandin, valahiya herî zêde piştî dermankirina belavbûnê li 1000 ℃ ji bo 1H bi qasî 50 m ye.
3) Girêdana qonaxa şilavê ya derbasbûyî Têkiliya qonaxa şil a derbasbûyî alloya navberê (nêzîkî 2.5 ~ 100um qalind) bikar tîne ku xala helîna wê ji metala bingehîn wekî metala dagirtî kêmtir e.Di bin zextek piçûk (0 ~ 0,007mpa) û germahiyek guncaw (1100 ~ 1250 ℃), maddeya navbeynkar pêşî dihele û metala bingehîn şil dike.Ji ber belavbûna bi lez a hêmanan, li hevgirtinê hişkbûna îzotermîk çêdibe û hevgirtinê çêdike.Ev rêbaz hewcedariyên lihevhatina rûbera metala bingehîn pir kêm dike û zexta weldingê kêm dike.Parametreyên sereke yên pêwendiya qonaxa şilavê ya derbasbûyî zext, germahî, dema hilgirtinê û pêkhatina navberê ne.Kêmtir zextê bikin da ku rûbera hevjînê ya welmentê di têkiliyek baş de bimîne.Germahiya germkirinê û dem bandorek mezin li ser performansa hevgirtinê dike.Ger pêdivî ye ku hevgirtin bi qasî metala bingehîn bi hêz be û bandorê li performansa metala bingehîn neke, dê pîvanên pêvajoya girêdanê yên germahiya bilind (wek ≥ 1150 ℃) û demek dirêj (wekî 8 ~ 24h) bibin. xwedîkirî;Ger qalîteya pêwendiya hevbeş kêm bibe an jî metala bingehîn nikaribe li ber germahiya bilind bisekine, germek kêmtir (1100 ~ 1150 ℃) û demek kurttir (1 ~ 8h) tê bikar anîn.Tebeqeya navîn dê pêkhateya metala bingehîn a girêdayî wekî pêkhateya bingehîn bigire, û hêmanên sarbûnê yên cihêreng, wek B, Si, Mn, Nb, hwd lê zêde bike. Mînakî, pêkhateya alloya Udimet ni-15cr-18.5co-4.3 e. al-3.3ti-5mo, û pêkhatina qata navîn ji bo girêdana qonaxa şilavê ya derbasbûyî b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 e.Hemî van hêman dikarin germahiya helandinê ya alloyên Ni Cr an Ni Cr Co-yê herî kêm kêm bikin, lê bandora B ya herî diyar e.Digel vê yekê, rêjeya belavbûna bilind a B dikare bi lez alyeya navber û metala bingehîn homojen bike.
Dema şandinê: Jun-13-2022