Superalloys की टांकना

Superalloys की टांकना

(1) टांकना विशेषताओं सुपरऑलॉय को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: निकल बेस, आयरन बेस और कोबाल्ट बेस।उनके पास उच्च तापमान पर अच्छे यांत्रिक गुण, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध हैं।निकेल बेस मिश्र धातु व्यावहारिक उत्पादन में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सुपरऑलॉय में Cr अधिक होता है, और Cr2O3 ऑक्साइड फिल्म जिसे निकालना मुश्किल होता है, गर्म करने के दौरान सतह पर बन जाती है।निकेल बेस सुपरएलॉयज में अल और टीआई होते हैं, जिन्हें गर्म करने पर ऑक्सीकरण करना आसान होता है।इसलिए, हीटिंग के दौरान सुपरलॉयज के ऑक्सीकरण को रोकने या कम करने के लिए और ऑक्साइड फिल्म को हटाने के लिए टांकना के दौरान प्राथमिक समस्या है।चूंकि फ्लक्स में बोरेक्स या बोरिक एसिड टांकने के तापमान पर बेस मेटल के क्षरण का कारण बन सकता है, प्रतिक्रिया के बाद अवक्षेपित बोरॉन बेस मेटल में प्रवेश कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप इंटरग्रेनुलर घुसपैठ हो सकती है।उच्च अल और टीआई सामग्री वाले कास्ट निकल बेस मिश्र धातुओं के लिए, गर्म अवस्था में वैक्यूम डिग्री टांकने के दौरान 10-2 ~ 10-3pa से कम नहीं होनी चाहिए ताकि हीटिंग के दौरान मिश्र धातु की सतह पर ऑक्सीकरण से बचा जा सके।

समाधान को मजबूत करने और निकेल बेस मिश्र धातुओं को मजबूत करने के लिए, मिश्र धातु तत्वों के पूर्ण विघटन को सुनिश्चित करने के लिए टांकना तापमान समाधान उपचार के ताप तापमान के अनुरूप होना चाहिए।टांकना तापमान बहुत कम है, और मिश्र धातु तत्वों को पूरी तरह से भंग नहीं किया जा सकता है;यदि टांकने का तापमान बहुत अधिक है, तो आधार धातु का दाना बड़ा हो जाएगा, और गर्मी उपचार के बाद भी भौतिक गुणों को बहाल नहीं किया जाएगा।कास्ट बेस मिश्र धातुओं का ठोस समाधान तापमान अधिक होता है, जो आमतौर पर बहुत अधिक टांकने के तापमान के कारण भौतिक गुणों को प्रभावित नहीं करेगा।

कुछ निकेल बेस सुपरऑलॉयज, विशेष रूप से वर्षा से मजबूत मिश्र धातु, में स्ट्रेस क्रैकिंग की प्रवृत्ति होती है।टांकने से पहले, प्रक्रिया में बनने वाले तनाव को पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए, और टांकने के दौरान थर्मल तनाव को कम से कम किया जाना चाहिए।

(2) टांकना सामग्री निकल आधार मिश्र धातु चांदी के आधार, शुद्ध तांबे, निकल आधार और सक्रिय मिलाप के साथ टांकना जा सकता है।जब जोड़ का काम करने का तापमान अधिक नहीं होता है, तो चांदी आधारित सामग्री का उपयोग किया जा सकता है।चांदी आधारित सोल्डर कई प्रकार के होते हैं।टांकना हीटिंग के दौरान आंतरिक तनाव को कम करने के लिए, कम पिघलने वाले तापमान वाले सोल्डर को चुनना सबसे अच्छा है।Fb101 फ्लक्स का उपयोग सिल्वर बेस फिलर मेटल से टांकने के लिए किया जा सकता है।Fb102 फ्लक्स का उपयोग उच्चतम एल्युमिनियम सामग्री के साथ मजबूत सुपरलॉय को टांकने के लिए किया जाता है, और 10% ~ 20% सोडियम सिलिकेट या एल्यूमीनियम फ्लक्स (जैसे fb201) जोड़ा जाता है।जब टांकना तापमान 900 ℃ से अधिक हो जाता है, fb105 फ्लक्स का चयन किया जाएगा।

वैक्यूम या सुरक्षात्मक वातावरण में टांकने पर, शुद्ध तांबे का उपयोग टांकने वाली भराव धातु के रूप में किया जा सकता है।टांकना तापमान 1100 ~ 1150 ℃ है, और संयुक्त तनाव क्रैकिंग का उत्पादन नहीं करेगा, लेकिन काम करने का तापमान 400 ℃ से अधिक नहीं होगा।

निकेल बेस ब्रेजिंग फिलर मेटल सुपरऑलॉयज में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ब्रेजिंग फिलर मेटल है क्योंकि इसके अच्छे उच्च तापमान प्रदर्शन और ब्रेजिंग के दौरान कोई स्ट्रेस क्रैकिंग नहीं है।निकल बेस सोल्डर में मुख्य मिश्र धातु तत्व Cr, Si, B हैं, और थोड़ी मात्रा में मिलाप में Fe, W, आदि भी होते हैं। ni-cr-si-b की तुलना में, b-ni68crwb ब्रेज़िंग फिलर धातु इंटरग्रेनुलर घुसपैठ को कम कर सकती है। आधार धातु में बी का और पिघलने के तापमान के अंतराल को बढ़ाएं।यह उच्च तापमान वाले काम करने वाले भागों और टरबाइन ब्लेड को टांकने के लिए एक टांकना भराव धातु है।हालांकि, डब्ल्यू युक्त सोल्डर की तरलता खराब हो जाती है और संयुक्त अंतर को नियंत्रित करना मुश्किल होता है।

सक्रिय प्रसार टांकना भराव धातु में सी तत्व नहीं होता है और इसमें उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध और वल्केनाइजेशन प्रतिरोध होता है।मिलाप के प्रकार के अनुसार टांकना तापमान 1150 ℃ से 1218 ℃ तक चुना जा सकता है।टांकने के बाद, 1066 ℃ प्रसार उपचार के बाद बेस मेटल के समान गुणों के साथ ब्रेज़्ड संयुक्त प्राप्त किया जा सकता है।

(3) टांकना प्रक्रिया निकल आधार मिश्र धातु सुरक्षात्मक वातावरण भट्ठी, वैक्यूम टांकना और क्षणिक तरल चरण कनेक्शन में टांकना अपना सकते हैं।टांकने से पहले, सतह को degreased किया जाना चाहिए और ऑक्साइड को सैंडपेपर पॉलिशिंग, व्हील पॉलिशिंग, एसीटोन स्क्रबिंग और रासायनिक सफाई द्वारा हटा दिया जाना चाहिए।टांकना प्रक्रिया मापदंडों का चयन करते समय, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हीटिंग तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए और फ्लक्स और बेस मेटल के बीच मजबूत रासायनिक प्रतिक्रिया से बचने के लिए ब्रेज़िंग का समय कम होना चाहिए।आधार धातु को टूटने से बचाने के लिए, ठंड संसाधित भागों को वेल्डिंग से पहले तनाव से मुक्त किया जाना चाहिए, और वेल्डिंग हीटिंग यथासंभव समान होना चाहिए।वर्षा से मजबूत सुपरऑलॉयज के लिए, भागों को पहले ठोस समाधान उपचार के अधीन किया जाएगा, फिर उम्र बढ़ने के उपचार की तुलना में थोड़ा अधिक तापमान पर ब्रेज़्ड किया जाएगा, और अंत में उम्र बढ़ने के उपचार के लिए।

1) सुरक्षात्मक वातावरण में टांकना भट्ठी सुरक्षात्मक वातावरण में टांकना भट्ठी में परिरक्षण गैस की उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है।0.5% से कम w (AL) और w (TI) वाले सुपरऑलॉय के लिए, जब हाइड्रोजन या आर्गन का उपयोग किया जाता है, तो ओस बिंदु -54 ℃ से कम होगा।जब अल और टीआई की सामग्री बढ़ जाती है, तब भी मिश्र धातु की सतह गर्म होने पर ऑक्सीकरण करती है।निम्नलिखित उपाय किए जाने चाहिए;थोड़ी मात्रा में फ्लक्स (जैसे fb105) जोड़ें और फ्लक्स के साथ ऑक्साइड फिल्म को हटा दें;0.025 ~ 0.038 मिमी मोटी कोटिंग भागों की सतह पर चढ़ाया जाता है;सामग्री की सतह पर पहले से टांकने के लिए मिलाप स्प्रे करें;थोड़ी मात्रा में गैस प्रवाह जोड़ें, जैसे बोरॉन ट्राइफ्लोराइड।

2) वैक्यूम टांकना वैक्यूम टांकना व्यापक रूप से बेहतर सुरक्षा प्रभाव और टांकना गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।विशिष्ट निकल बेस सुपरलॉय जोड़ों के यांत्रिक गुणों के लिए तालिका 15 देखें।4% से कम w (AL) और w (TI) वाले सुपरऑलॉय के लिए, सतह पर 0.01 ~ 0.015mm निकेल की एक परत को इलेक्ट्रोप्लेट करना बेहतर होता है, हालांकि विशेष दिखावा के बिना मिलाप का गीलापन सुनिश्चित किया जा सकता है।जब w (AL) और w (TI) 4% से अधिक हो, तो निकल कोटिंग की मोटाई 0.020.03mm होगी।बहुत पतली कोटिंग का कोई सुरक्षात्मक प्रभाव नहीं होता है, और बहुत मोटी कोटिंग संयुक्त की ताकत को कम कर देगी।वेल्ड किए जाने वाले पुर्जों को वैक्यूम ब्रेजिंग के लिए बॉक्स में भी रखा जा सकता है।बॉक्स को गेट्टर से भरा जाना चाहिए।उदाहरण के लिए, Zr उच्च तापमान पर गैस को अवशोषित करता है, जो बॉक्स में एक स्थानीय वैक्यूम बना सकता है, इस प्रकार मिश्र धातु की सतह के ऑक्सीकरण को रोकता है।

तालिका 15 विशिष्ट निकल बेस सुपरऑलॉयज के वैक्यूम ब्रेज़्ड जोड़ों के यांत्रिक गुण

सुपरलॉय के ब्रेज़्ड जोड़ की माइक्रोस्ट्रक्चर और ताकत ब्रेज़िंग गैप के साथ बदल जाती है, और ब्रेज़िंग के बाद डिफ्यूजन ट्रीटमेंट जॉइंट गैप के अधिकतम स्वीकार्य मूल्य को और बढ़ा देगा।Inconel मिश्र धातु को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, b-ni82crsib के साथ ब्रेज़्ड Inconel संयुक्त का अधिकतम अंतर 1H के लिए 1000 ℃ पर प्रसार उपचार के बाद 90um तक पहुंच सकता है;हालांकि, b-ni71crsib के साथ ब्रेज़्ड जोड़ों के लिए, 1H के लिए 1000 ℃ पर प्रसार उपचार के बाद अधिकतम अंतर लगभग 50um है।

3) क्षणिक तरल चरण कनेक्शन क्षणिक तरल चरण कनेक्शन इंटरलेयर मिश्र धातु (लगभग 2.5 ~ 100um मोटी) का उपयोग करता है जिसका गलनांक भराव धातु के रूप में आधार धातु से कम होता है।एक छोटे से दबाव (0 ~ 0.007mpa) और एक उपयुक्त तापमान (1100 ~ 1250 ℃) के तहत, इंटरलेयर सामग्री पहले पिघलती है और बेस मेटल को नम करती है।तत्वों के तेजी से प्रसार के कारण, जोड़ बनाने के लिए जोड़ पर इज़ोटेर्मल जमना होता है।यह विधि आधार धातु की सतह की मिलान आवश्यकताओं को बहुत कम करती है और वेल्डिंग दबाव को कम करती है।क्षणिक तरल चरण कनेक्शन के मुख्य पैरामीटर दबाव, तापमान, होल्डिंग समय और इंटरलेयर की संरचना हैं।वेल्ड की संभोग सतह को अच्छे संपर्क में रखने के लिए कम दबाव लागू करें।ताप तापमान और समय का जोड़ के प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है।यदि संयुक्त को आधार धातु की तरह मजबूत होना आवश्यक है और आधार धातु के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है, तो उच्च तापमान (जैसे 1150 ℃) और लंबे समय (जैसे 8 ~ 24 घंटे) के कनेक्शन प्रक्रिया पैरामीटर होंगे। मुह बोली बहन;यदि संयुक्त की कनेक्शन गुणवत्ता कम हो जाती है या आधार धातु उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकती है, तो कम तापमान (1100 ~ 1150 ℃) और कम समय (1 ~ 8h) का उपयोग किया जाएगा।मध्यवर्ती परत कनेक्टेड बेस मेटल संरचना को मूल संरचना के रूप में लेती है, और विभिन्न शीतलन तत्वों को जोड़ती है, जैसे बी, सी, एमएन, एनबी, आदि। उदाहरण के लिए, उडिमेट मिश्र धातु की संरचना नी -15cr-18.5co-4.3 है al-3.3ti-5mo, और क्षणिक तरल चरण कनेक्शन के लिए मध्यवर्ती परत की संरचना b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 है।ये सभी तत्व Ni Cr या Ni Cr Co मिश्र धातुओं के पिघलने के तापमान को सबसे कम कर सकते हैं, लेकिन B का प्रभाव सबसे स्पष्ट है।इसके अलावा, बी की उच्च प्रसार दर इंटरलेयर मिश्र धातु और बेस मेटल को तेजी से समरूप बना सकती है।