كيفية التحكم في جودة اللحام للمطروقات Superalloy؟

تتميز المطروقات من السبائك الفائقة بخصائص ميكانيكية ممتازة في درجات الحرارة العالية وتعمل كمكونات أساسية حاملة لمعدات الطاقة. ومع ذلك، فهي تحتوي على عناصر مثل الألومنيوم والتيتانيوم والنيوبيوم والموليبدينوم، وهي عرضة للتشقق في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة وتصنف على أنها مواد يصعب لحامها. تفرض توربينات الغاز للطيران متطلبات موثوقية عالية على المكونات.

 

 

1. جي تي إيه دبليو/تي آي جي

باعتبارها الطريقة الأكثر استخدامًا، فهي توفر أقواسًا كهربائية مستقرة ومدخلات حرارية يمكن التحكم فيها. تنطبق هذه المواصفة على اللحام الجذري واللحام متعدد التمريرات للمقاطع السميكة وأعمال الإصلاح للمطروقات القائمة على النيكل بما في ذلك GH4169 وGH536. يتم اعتماد القطب الكهربائي الحالي المباشر وتدريع الأرجون على كلا الجانبين الأمامي والخلفي. كفاءة اللحام منخفضة نسبيًا، وتميل شقوق التصفية إلى الحدوث في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

 

2. مخلب

إنها تتميز بالطاقة المركزة وعمق اختراق كبير، مع احتراق أقل للسبائك مقارنة بلحام TIG. يمكنها تحقيق اختراق كامل بتمريرة واحدة لقطع العمل ذات السُمك المتوسط. ومع ذلك، فهي تتطلب دقة تجميع عالية ولها نافذة عملية ضيقة. قد يؤدي إدخال الحرارة غير المناسب إلى حدوث تشققات في تسييل حدود الحبوب. إنها مناسبة للإنتاج الضخم.

 

3. اللحام بالليزر / شعاع الإلكترون

يتميز بكثافة الطاقة العالية وتشويه اللحام المنخفض، ويمكنه منع تشققات التحلل ويناسب المكونات الدقيقة ذات الجدران الرقيقة. يحقق اللحام بشعاع الإلكترون لحامًا خاليًا من الأكسدة في ظل ظروف الفراغ، بينما يسهل اللحام بالليزر التشغيل التلقائي. تشمل العيوب تكلفة المعدات العالية والمتطلبات الصارمة لفجوات التجميع؛ تظهر المسامية بسهولة في طبقات اللحام. مطلوب تنظيف شامل للسطح قبل اللحام.

 

4. لحام الحالة الصلبة

بالنسبة لحام الاحتكاك بالقصور الذاتي، يظل المعدن الأساسي غير ملحوم، لذلك يتم تجنب العيوب مثل شقوق التصلب ومرحلة الغسل. إنها العملية المفضلة للقرص التوربيني والمطروقات ذات العمود الدوار. ينطبق اللحام الانتشاري على السبائك المتباينة والمكونات الرفيعة الدقيقة بدون لحامات معدنية حشو، ومع ذلك فهو يتميز بدورات معالجة طويلة ومتطلبات عالية للغاية لجودة معالجة السطح.

 

5. اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز واللحام اليدوي بالقوس المعدني

يوفر لحام القوس المعدني المحمي بالغاز كفاءة عالية ويستخدم في المناطق غير الحرجة. يتيح لحام القوس المعدني اليدوي إصلاحًا مريحًا في الموقع، ولكنه يعاني من ضعف تأثير التدريع وارتفاع مخاطر العيوب. يقتصر تطبيقه على المطروقات الحاملة الأولية لتوربينات الغاز الخاصة بالطيران، ويتم إعطاء الأولوية لحام TIG بدلاً من ذلك.

 

 

1. الشقوق السائلة

في ظل دورات اللحام الحرارية، تذوب مراحل نقطة الانصهار المنخفضة عند حدود الحبوب داخل المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى أغشية سائلة. عند التعرض لضغط اللحام، يحدث تشقق بين الحبيبات. وهو عيب شائع في السبائك الفائقة المعتمدة على النيكل والمعززة بالترسيب.

 

2. إعادة تسخين الشقوق

أثناء المعالجة الحرارية بعد اللحام أو الخدمة في درجات الحرارة العالية، تترسب مراحل التقوية داخل الحبوب وتولد الإجهاد. يؤدي عدم كفاية قوة حدود الحبوب إلى ظهور شقوق بين الحبيبات.

 

3. المسامية وشوائب الخبث

تتشكل المسامية عندما يتم امتصاص الهيدروجين والنيتروجين في البرك المنصهرة، بسبب عدم كفاية إزالة بقع الزيت وقشور الأكسيد والرطوبة على أسطح الأخدود أو غاز التدريع غير النقي أو فشل التدريع الخلفي. تنشأ شوائب خبث الأكسيد من إزالة الخبث غير المكتملة بين الممرات.

 

4. هطول الأمطار المرحلة الهشة

على سبيل المثال، يؤدي فصل النيوبيوم إلى توليد مرحلة الغسل أثناء اللحام GH4169، مما يؤدي إلى تدهور أداء الوصلات الملحومة، والمتانة، والليونة. يحدث هذا بشكل رئيسي بسبب الإفراط في إدخال الحرارة ومعدلات التبريد البطيئة.

 

5. خشونة الحبوب

تنمو حبيبات المعدن الأساسي المطروق المكرر بالطرق بشكل خشن في المنطقة المتأثرة بالحرارة تحت التعرض لفترة طويلة لدرجات الحرارة العالية أثناء اللحام، مما يضعف الخواص الميكانيكية للمفاصل الملحومة.

 

 

1. اللحام المسبق

التحقق من مواصفات المواد والعيوب الكامنة في المطروقات. حدد معادن حشو مطابقة مقاومة للتشقق واحتفظ بها مقاومة للرطوبة. لحام الأخاديد بالآلة، وإزالة الملوثات مثل بقع الزيت وطبقات الأكسيد في حدود 20 مم على الأقل على جانبي الأخاديد. إكمال تأهيل إجراءات اللحام والتأكد من حصول اللحامين على شهادات صالحة.

 

2. عملية اللحام

قم بإجراء اللحام ذو الخرزة الضيقة مع تذبذب كهربائي طفيف. التحكم في مدخلات الحرارة ودرجة الحرارة بين الممرات للتخفيف من فصل العناصر وإسالة حدود الحبوب. قم بتنظيف أفلام الأكسيد وإجراء الفحص البصري بعد الانتهاء من كل تمريرة لحام. سجل معلمات اللحام لتحقيق إمكانية التتبع.

 

3. المعالجة الحرارية بعد اللحام

تخفيف إجهاد اللحام المتبقي واستعادة الخواص الميكانيكية للمفاصل الملحومة. إجراء معالجة المحلول بالإضافة إلى معالجة الشيخوخة وفقًا لمواصفات السبائك. التحكم الصارم في معلمات التسخين والتبريد والإمساك لتجنب خشونة الحبوب أو تخفيف الضغط بشكل غير كافٍ.

 

4. فحص ما بعد اللحام

إجراء الفحص البصري لتشكيل اللحام والعيوب السطحية. يجمع بين اختبار الاختراق (PT)، واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT)، واختبار الموجات فوق الصوتية (UT)، واختبار التصوير الشعاعي (RT) للفحص غير المدمر. بالنسبة للمكونات الحرجة، يجب إجراء فحص ميتالوغرافي إضافي واختبارات الشد واختبارات التمزق الإجهادي. قياس تشوه اللحام وتصحيح السلوك عند الضرورة.

 

 

Ruihang، باعتبارها الشركة المصنعة المباشرة لمنتجات التيتانيوم، توفر المواد الخام ذات الجودة المثلى لإنتاج المكونات الدقيقة الخاصة بك. إذا كان لديك أي احتياجات شراء بخصوص قضبان/ألواح سبائك التيتانيوم، فلا تتردد في الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com