Benzer olmayan metal füzyon bölgesinin bileşimi ve performansı gibi, farklı metal kaynağında gelişimini engelleyen bazı doğal problemler vardır.Benzer olmayan metal kaynak yapısındaki hasarın çoğu füzyon bölgesinde meydana gelir.Erime bölgesinin yakınındaki her bölümdeki kaynakların farklı kristalleşme özellikleri nedeniyle, performansı düşük ve bileşimde değişiklik olan bir geçiş katmanı oluşturmak da kolaydır.
Ayrıca yüksek sıcaklıkta uzun süre kalması nedeniyle bu bölgedeki difüzyon tabakası genişleyecek ve bu da metalin düzgünsüzlüğünü daha da artıracaktır.Ayrıca, farklı metaller kaynaklandığında veya ısıl işlemden veya kaynak sonrasında yüksek sıcaklıkta işlemden sonra, düşük alaşımlı taraftaki karbonun kaynak sınırından yüksek alaşımlı kaynağa "geçtiği" ve yüzeyde dekarbürizasyon katmanları oluşturduğu sıklıkla bulunur. Füzyon hattının her iki tarafı.Ve karbürizasyon katmanı, ana metal, düşük alaşımlı tarafta bir dekarbürizasyon katmanı oluşturur ve yüksek alaşımlı kaynak tarafında karbürizasyon katmanı oluşur.
Benzer olmayan metal yapıların kullanımı ve geliştirilmesinin önündeki engeller ve engeller esas olarak aşağıdaki yönlerde ortaya çıkar:
1. Oda sıcaklığında, farklı metallerin kaynaklı bağlantı alanının mekanik özellikleri (çekme, darbe, bükülme vb.) genellikle kaynak yapılacak ana metalinkinden daha iyidir.Ancak yüksek sıcaklıklarda veya yüksek sıcaklıklarda uzun süreli çalışma sonrasında bağlantı bölgesinin performansı ana metalinkinden daha düşük olur.malzeme.
2. Östenit kaynağı ile perlit esas metali arasında martenzit geçiş bölgesi bulunmaktadır.Bu bölge düşük tokluğa sahiptir ve yüksek sertlikte kırılgan bir tabakadır.Aynı zamanda bileşen arızasına ve hasarına neden olan zayıf bir bölgedir.Kaynaklı yapıyı azaltacaktır.kullanım güvenilirliği.
3. Kaynak sonrası ısıl işlem veya yüksek sıcaklıkta çalışma sırasında karbon migrasyonu, füzyon hattının her iki tarafında karbürlenmiş katmanların ve dekarbürlenmiş katmanların oluşmasına neden olacaktır.Genel olarak, karbonu giderilmiş katmandaki karbonun azaltılmasının, alanın yapısında ve performansında büyük değişikliklere (genel olarak bozulma) yol açacağına ve bu alanı hizmet sırasında erken bozulmaya yatkın hale getireceğine inanılmaktadır.Hizmette olan veya test aşamasında olan birçok yüksek sıcaklık boru hattının arızalı parçaları, dekarbürizasyon katmanında yoğunlaşmıştır.
4. Başarısızlık zaman, sıcaklık ve değişken stres gibi koşullarla ilgilidir.
5. Kaynak sonrası ısıl işlem, birleşim bölgesindeki artık gerilim dağılımını ortadan kaldıramaz.
6. Kimyasal bileşimin homojen olmaması.
Farklı metaller kaynaklandığında, kaynağın her iki tarafındaki metaller ve kaynağın alaşım bileşimi açıkça farklı olduğundan, kaynak işlemi sırasında ana metal ve kaynak malzemesi eriyecek ve birbirine karışacaktır.Kaynak işleminin değişmesiyle karışımın düzgünlüğü değişecektir.Kaynaklı bağlantının farklı pozisyonlarındaki değişiklikler ve karışım homojenliği de çok farklıdır, bu da kaynaklı bağlantının kimyasal bileşiminin homojen olmamasına neden olur.
7. Metalografik yapının homojen olmaması.
Kaynaklı bağlantının kimyasal bileşiminin süreksizliği nedeniyle, kaynak termal döngüsü deneyimlendikten sonra kaynaklı bağlantının her alanında farklı yapılar ortaya çıkar ve bazı bölgelerde sıklıkla son derece karmaşık organizasyon yapıları ortaya çıkar.
8. Performansın süreksizliği.
Kaynaklı bağlantıların kimyasal bileşimi ve metalografik yapısındaki farklılıklar, kaynaklı bağlantıların farklı mekanik özelliklerine neden olur.Kaynaklı bağlantı boyunca çeşitli alanların mukavemeti, sertliği, plastisite, tokluk, darbe özellikleri, yüksek sıcaklık sürünmesi ve dayanıklılık özellikleri çok farklıdır.Bu önemli homojensizlik, kaynaklı bağlantının farklı alanlarının aynı koşullar altında çok farklı davranmasına, zayıflamış alanların ve güçlendirilmiş alanların ortaya çıkmasına neden olur.Özellikle yüksek sıcaklık koşullarında, servis işlemi sırasında birbirine benzemeyen metal kaynaklı bağlantılar hizmetinizdedir.Erken başarısızlıklar sıklıkla meydana gelir.
Farklı metallerin kaynağında farklı kaynak yöntemlerinin özellikleri
Çoğu kaynak yöntemi, farklı metallerin kaynaklanması için kullanılabilir, ancak kaynak yöntemleri seçilirken ve proses önlemleri formüle edilirken, benzer olmayan metallerin özellikleri yine de dikkate alınmalıdır.Ana metalin ve kaynaklı bağlantıların farklı gereksinimlerine göre, ergitme kaynağı, basınçlı kaynak ve diğer kaynak yöntemlerinin tümü farklı metal kaynaklarında kullanılır, ancak her birinin kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır.
1. Kaynak
Birbirine benzemeyen metal kaynaklarında en yaygın kullanılan ergitme kaynağı yöntemi, elektrot ark kaynağı, tozaltı ark kaynağı, gaz korumalı ark kaynağı, elektroslag kaynağı, plazma ark kaynağı, elektron ışın kaynağı, lazer kaynağı vb.'dir. Seyrelmeyi azaltmak için füzyonu azaltın. farklı metal esaslı malzemelerin oranlanması veya erime miktarının kontrol edilmesi, elektron ışın kaynağı, lazer kaynağı, plazma ark kaynağı ve ısı kaynağı enerji yoğunluğu daha yüksek olan diğer yöntemler genellikle kullanılabilir.
Penetrasyon derinliğini azaltmak için dolaylı ark, salınım kaynak teli, şerit elektrot ve ilave enerjisiz kaynak teli gibi teknolojik önlemler alınabilir.Ancak ne olursa olsun, ergitme kaynağı olduğu sürece, ana metalin bir kısmı her zaman kaynağın içinde eriyecek ve seyrelmeye neden olacaktır.Ayrıca intermetalik bileşikler, ötektikler vb. de oluşacaktır.Bu tür olumsuz etkilerin azaltılması için metallerin sıvı veya yüksek sıcaklıkta katı halde kalma sürelerinin kontrol edilmesi ve kısaltılması gerekmektedir.
Bununla birlikte, kaynak yöntemlerinin ve proses önlemlerinin sürekli iyileştirilmesine ve iyileştirilmesine rağmen, farklı metallerin kaynaklanması sırasındaki tüm sorunları çözmek hala zordur çünkü birçok metal türü, çeşitli performans gereksinimleri ve farklı bağlantı formları vardır.Çoğu durumda, belirli farklı metal bağlantıların kaynak sorunlarını çözmek için basınçlı kaynak veya diğer kaynak yöntemlerinin kullanılması gerekir.
2. Basınçlı kaynak
Basınçlı kaynak yöntemlerinin çoğu, kaynak yapılacak metali sadece plastik hale gelinceye kadar ısıtır, hatta ısıtmaz, temel özellik olarak belirli bir basınç uygular.Ergitme kaynağıyla karşılaştırıldığında, basınçlı kaynağın farklı metal bağlantıların kaynağında bazı avantajları vardır.Bağlantı şekli izin verdiği ve kaynak kalitesi gereksinimleri karşılayabildiği sürece basınçlı kaynak çoğu zaman daha makul bir seçimdir.
Basınçlı kaynak sırasında, farklı metallerin arayüz yüzeyleri eriyebilir veya erimeyebilir.Ancak basıncın etkisiyle yüzeyde erimiş metal bulunsa bile ekstrüzyona uğrayacak ve dışarı atılacaktır (flaş kaynak, sürtünme kaynağı gibi).Sadece birkaç durumda Basınç kaynağından (punta kaynağı gibi) sonra erimiş metal kalır.
Basınçlı kaynak ısınmadığından veya ısıtma sıcaklığı düşük olduğundan, termal döngülerin ana metalin metal özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilir veya önleyebilir ve kırılgan intermetalik bileşiklerin oluşumunu önleyebilir.Bazı basınçlı kaynak türleri, eklemden oluşan metaller arası bileşikleri bile sıkıştırabilir.Ayrıca basınçlı kaynak sırasında seyrelmenin kaynak metalinin özelliklerinde değişiklik yapma sorunu da yaşanmaz.
Bununla birlikte, çoğu basınçlı kaynak yönteminin bağlantı şekli için belirli gereksinimleri vardır.Örneğin, punta kaynağı, dikiş kaynağı ve ultrasonik kaynaklarda bindirme bağlantıları kullanılmalıdır;sürtünme kaynağı sırasında en az bir iş parçasının dönen bir gövde kesiti olması gerekir;patlama kaynağı yalnızca Büyük alan bağlantıları vb. için geçerlidir. Basınçlı kaynak ekipmanı henüz popüler değildir.Bunlar şüphesiz basınçlı kaynağın uygulama kapsamını sınırlamaktadır.
3. Diğer yöntemler
Ergitme kaynağı ve basınçlı kaynağa ek olarak, farklı metalleri kaynaklamak için kullanılabilecek çeşitli yöntemler vardır.Örneğin sert lehimleme, dolgu metali ile ana metal arasında farklı metallerin kaynaklanması için bir yöntemdir ancak burada tartışılan daha özel bir sert lehimleme yöntemidir.
Ergitme kaynağı-lehimleme adı verilen bir yöntem vardır, yani farklı metal bağlantının düşük erime noktalı ana metal tarafı füzyonla kaynaklanır ve yüksek erime noktalı ana metal tarafı sert lehimlenir.Lehim olarak genellikle düşük erime noktalı temel malzemeyle aynı metal kullanılır.Bu nedenle lehim dolgu metali ile düşük erime noktalı ana metal arasındaki kaynak işlemi aynı metaldir ve özel bir zorluk yoktur.
Sert lehimleme işlemi dolgu metali ile yüksek erime noktalı ana metal arasındadır.Ana metal erimez veya kristalleşmez, bu da birçok kaynaklanabilirlik sorununu önleyebilir, ancak dolgu metalinin ana metali iyice ıslatabilmesi gerekir.
Başka bir yönteme ötektik sert lehimleme veya ötektik difüzyon sert lehimleme adı verilir.Bu, farklı metallerin temas yüzeyini belirli bir sıcaklığa ısıtmak, böylece iki metalin temas yüzeyinde düşük erime noktalı bir ötektik oluşturmasını sağlamaktır.Düşük erime noktalı ötektik, bu sıcaklıkta sıvıdır ve esasen harici lehime ihtiyaç duymadan bir tür lehim haline gelir.Lehimleme yöntemi.
Elbette bu, iki metal arasında düşük erime noktalı ötektik oluşumunu gerektirir.Benzer olmayan metallerin difüzyon kaynağı sırasında, bir ara katman malzemesi eklenir ve ara katman malzemesi çok düşük basınç altında ısıtılarak eritilir veya kaynak yapılacak metalle temas halinde düşük erime noktalı bir ötektik oluşturulur.Bu esnada oluşan ince sıvı tabakası belirli bir süre ısıyla muhafaza işleminden sonra ara tabaka malzemesinin erimesini sağlar.Tüm ara katman malzemeleri taban malzemesine yayılıp homojenleştirildiğinde, ara malzemeleri olmayan farklı bir metal bağlantı oluşturulabilir.
Bu tür bir yöntem, kaynak işlemi sırasında az miktarda sıvı metal üretecektir.Bu nedenle sıvı faz geçiş kaynağı olarak da adlandırılır.Ortak özellikleri birleşim yerinde döküm yapısının bulunmamasıdır.
Farklı metallerin kaynağında dikkat edilmesi gerekenler
1. Kaynağın fiziksel, mekanik özelliklerini ve kimyasal bileşimini göz önünde bulundurun
(1) Eşit mukavemet perspektifinden, ana metalin mekanik özelliklerini karşılayan kaynak çubuklarını seçin veya ana metalin kaynaklanabilirliğini, eşit olmayan mukavemete ve iyi kaynaklanabilirliğe sahip kaynak çubukları ile birleştirin; ancak, ana metalin yapısal formunu göz önünde bulundurun. Eşit gücü karşılamak için kaynak yapın.Mukavemet ve diğer sertlik gereksinimleri.
(2) Alaşım bileşimini ana malzemeyle tutarlı veya ona yakın hale getirin.
(3) Ana metal yüksek düzeyde C, S ve P zararlı yabancı maddeleri içerdiğinde, çatlak direnci ve gözeneklilik direnci daha iyi olan kaynak çubukları seçilmelidir.Kalsiyum titanyum oksit elektrot kullanılması tavsiye edilir.Eğer hala çözülemiyorsa düşük hidrojen sodyum tipi kaynak teli kullanılabilir.
2. Kaynağın çalışma koşullarını ve performansını göz önünde bulundurun
(1) Dinamik yük ve darbe yükünü taşıma durumunda, mukavemet sağlamanın yanı sıra, darbe dayanıklılığı ve uzama açısından da yüksek gereksinimler vardır.Düşük hidrojen tipi, kalsiyum titanyum tipi ve demir oksit tipi elektrotlar aynı anda seçilmelidir.
(2) Aşındırıcı ortamla temas halinde, ortamın türüne, konsantrasyonuna, çalışma sıcaklığına ve genel giysi veya tanecikler arası korozyona bağlı olarak uygun paslanmaz çelik kaynak çubukları seçilmelidir.
(3) Aşınma koşulları altında çalışırken, normal aşınma mı yoksa darbe aşınması mı olduğu ve normal sıcaklıkta mı yoksa yüksek sıcaklıkta mı olduğu ayırt edilmelidir.
(4) Sıcaklık dışı koşullar altında çalışırken, düşük veya yüksek sıcaklıkta mekanik özellikler sağlayan uygun kaynak çubukları seçilmelidir.
3. Kaynağın kolektif şeklinin karmaşıklığını, sertliğini, kaynak kırılmasının hazırlanmasını ve kaynak pozisyonunu göz önünde bulundurun.
(1) Karmaşık şekilli veya büyük kalınlıktaki kaynaklarda, soğuma sırasında kaynak metalinin büzülme gerilimi büyüktür ve çatlaklar oluşmaya eğilimlidir.Düşük hidrojenli kaynak çubukları, yüksek tokluğa sahip kaynak çubukları veya demir oksit kaynak çubukları gibi çatlama direnci güçlü kaynak çubukları seçilmelidir.
(2) Koşullar nedeniyle ters çevrilemeyen kaynaklarda her pozisyonda kaynak yapılabilen kaynak çubukları seçilmelidir.
(3) Temizlenmesi zor olan kaynak parçaları için, gözenekler gibi kusurları önlemek amacıyla yüksek oranda oksitleyici ve kireç ve yağa karşı duyarsız asitli kaynak çubukları kullanın.
4. Kaynak sahası ekipmanlarını göz önünde bulundurun
DC kaynak makinesinin bulunmadığı yerlerde, sınırlı DC güç kaynağına sahip kaynak çubuklarının kullanılması önerilmez.Bunun yerine AC ve DC güç kaynağına sahip kaynak çubukları kullanılmalıdır.Bazı çeliklerin (perlitik ısıya dayanıklı çelik gibi) kaynak sonrası termal gerilimi ortadan kaldırması gerekir, ancak ekipman koşulları (veya yapısal sınırlamalar) nedeniyle ısıl işleme tabi tutulamaz.Bunun yerine ana metal olmayan malzemelerden (östenitik paslanmaz çelik gibi) yapılmış kaynak çubukları kullanılmalı ve kaynak sonrası ısıl işleme gerek yoktur.
5. Kaynak süreçlerini iyileştirmeyi ve işçilerin sağlığını korumayı düşünün
Hem asidik hem de alkali elektrotların gereksinimleri karşılayabildiği durumlarda mümkün olduğunca asidik elektrotlar kullanılmalıdır.
6. İşgücü verimliliğini ve ekonomik rasyonelliği göz önünde bulundurun
Aynı performansın sağlanması durumunda alkali kaynak çubukları yerine daha düşük fiyatlı asidik kaynak çubuklarını kullanmaya çalışmalıyız.Asidik kaynak çubukları arasında titanyum tipi ve titanyum-kalsiyum tipi en pahalı olanlardır.Ülkemin maden kaynaklarının durumuna göre titanyum demirin güçlü bir şekilde desteklenmesi gerekiyor.Kaplamalı kaynak çubuğu.
Gönderim zamanı: 27 Ekim 2023