جوشکاری آلیاژهای نیکل – جوشکاری اینکونل

جوشکاری آلیاژهای نیکل – جوشکاری اینکونل

جوشکاری یکی از فرایندهای تخصصی در عرصه فلزات است که با اهداف خاصی دنبال م یشود؛ در یک کلام م یتوانیم بگوییم که از جوشکاری برای متصل کردن دو قطعه فلزی استفاده م یشود اما نکته اینجاست که در برخی موارد، اهداف ثانوی دیگری مانند ترمیم یک سطح فلزی نیز مدنظر است. ما در این مقاله، قصد داریم به جوشکاری در سوپرآلیاژها بپ ردازیم، سپس به سراغ بررسی جوشکاری در آلیاژهایی مانند نیکل یا آلیاژهای ز یرمجموعه آن مانند اینکونل برویم.

سوپرآلیاژ چیست؟ ابر آلیاژ یا سوپرآلیاژ، به فلزی گفته م یشود که از ترکی بهای متفاوتتری نسبت به آلیاژهای معمولی ایجاد شده است؛ سوپرآلیاژها بهنوع ی، در زمره فلزهای پیشرفته قرار م یگیرند. ابر آلیاژها باتوجهبه اینکه از برخی فلزهای خاص مانند نیکل یا کبالت ساخته شدهاند، مصارف خاصی دارند و در نوع خود نیز، منحصرب هفرد هستند. نکته جالبتوجه اینجاست که خواص و ویژگ یهای مکانیکی سوپرآلیاژها بر مبنای درصد عناصر فلزی ب هکاررفته در آنها، متفاوت خواهد بود. رایجترین انواع سوپرآلیاژها شامل موارد زیر م یشود: سوپرآلیاژ بر پایه نیکل (شامل انواع متفاوتی است، مانند سوپرآلیاژ اینکونل)؛ • سوپرآلیاژ بر پایه کبالت؛ • سوپرآلیاژ بر پایه آهن. • جوشکاری سوپرآلیاژها دقی قا یعنی چه ؟ جوشکاری به معنای متصل کردن دو قطعه فلزی به یکدیگر بهوس یله یک فلز “پرکننده” است. جوشکاری در انواع گوناگونی انجام م یشود و متخصصان نیز با منظورها و هدفهای متفاوتی این فرایند را عملی م یکنند. باتوجهبه این تعریف، م یتوانیم بگوییم که جوشکاری سوپرآلیاژها به معنای متصل کردن دو سوپرآلیاژ به یکدیگر یا متصل کردن یک قطعه سوپر آلیاژی با یک قطعه فولادی یا سایر قطعات فلزی است. گفتنی است که در جوشکاری سوپرآلیاژها، مؤلفهها یا پارامترهای گوناگونی دخیل هستند؛ در ادامه این بخش، این مؤلفهها را بررسی م یکنیم:

فلز جوشپذیر مطمئنا برجستهترین مؤلفه در پروسه جوشکاری سوپرآلیاژها، نوع فلزهای جوشپذیر است. همانطور که ب هخوب ی م یدانید در جوشکاری سوپرآلیاژها، یکی از دو فلز جوشپذیر در زمره سوپرآلیاژها قرار خواهند گرفت؛ این مسئله را هم بهخاطر داشته باشید که هر ابر آلیاژ بر اساس ویژگ یهایی که دارد، با روش جوشکاری و فلز پرکننده متفاوتی جوشکا ری خواهد شد. در ادامه، برخی از سوپرآلیاژها را از جهت جو شپذیری، بررسی م یکنیم . سوپرآلیاژ بر پایه نیکل: • این ابر آلیاژ با درصدهای زیادی از دو عنصر فلزی نیکل و کرم تولید م یشود و معمولا در کور ههای نیروگاههای حرارتی یا ساخت انواع توربینهای گازی صنعتی و نیمهصنعتی مورداستفاده قرار
م یگیرد. گفتنی است که سوپرآلیاژ نیکل شامل انواع گوناگونی م یشود؛ سوپرآلیاژ اینکونل نیز یکی از این انواع است. ،)GTA از روشهایی مانند جوشکاری تحت پوشش گازهای محافظ با الکترود تنگستن ( و جوشکاری اصطکاکی در جوشکاری سوپر آلیاژهای بر پایه نیکل EBجوشکاری با پرتو الکترونی استفاده م یشود. سوپرآلیاژ اینکونل: • همان گونه که در بخش قبلی نیز گفتیم، اینکونل از انواع ابر آلیاژهای نیکلی محسوب م یشود. ابر ) دچار ترکخوردگی و جدایش م یشد و HAZ آلیاژ اینکونل قدیم ی، در منطقههای تحت تأثیر دما ( و 625 بسیاری از صنعتگران بهزحمت م یانداخت؛ به سبب همین مسئله، ابر آلیاژهای اینکونل طراحی و توسعه یافتهاند که مشکلات جوشکاری را (ترکخوردگی و موارد دیگر) تا حدود 718 زیادی از میان برداشتهاند. سوپرآلیاژ بر پایه کبالت: • این سوپرآلیاژ یکی دیگر از انواع ابرآلیاژهاست که با مقادیر بالایی از عنصر کبالت، تولید م یشود. جالب است بدانید که جوشکاری سوپرآلیاژ بر پایه کبالت معمولا برای تعمیر این قطعات انجام م یشود. قضیه ازاینقرار است که هزینه تعویض برخی از قطعات تولیدشده با سوپرآلیاژها (مانند پره انواع توربینهای گازی) بسیار زیاد است، در نتیجه متخصصان ترجیح م یدهند که این قطع هها را در صورت امکان، بهوسیله انواع جوشکاریها ترمیم کنند. از جوشکاری قوسی با گاز محافظ در تعمیر بسیاری از قطعات سوپرآلیاژ کبالت استفاده م یشود.

فلز پرکننده فلز پرکننده دق مورداستفاده ، یقا همان گزینهای است که برای متصلکردن دو قطعه سوپر آلیاژی قرار م یگیرد. در جوشکاری فلزهای آلیاژی معمولی، از فلزهای نهچندان قدرتمندی مانند روی استفاده م یشود اما در جوشکاری سوپرآلیاژها، مسئله تا حدودی فرق م یکند؛ فلزهای پرکننده در سوپرآلیاژها، باید به نحوی انتخاب شوند که آسیبهای احتمالی را به صفر برسانند. : آسیبهای ناشی از انتخاب اشتباه فلز پرکننده • مسئله مهم در انتخاب فلز پرکننده، دو قطعه فلزی است که قصد جوشکاری آنها را داریم. در جوشکاری سوپر آلیاژهای بر پایه نیکل به صفح ههای فولادی یا صفحههای فلزی ، بهعنوانمثال
با آلیاژهای دیگر، میزان رقی قبودن فلز پرکننده بسیار مهم است؛ انتخاب اشتباه فلز پرکننده در چنین مواردی، احتمال ترکخوردگی فلز جوش را افزایش م یدهد.
روش جوشکاری باتوجهبه اینکه قصد داریم چه فلزهایی را به یکدیگر متصل کنیم، از روشهای جوشکاری متفاوتی، استفاده خواهیم کرد. بدیهی است که شیوههای بسیار زیادی برای جوشکاری انواع فلزات در دسترس است، اما نکته اینجاست که صنعتگر باید مطابق با شرایط و موقعیت موجود، بهترین گزینه را انتخاب کند. روشهای زیر، رایجترین شیوههای جوشکا ری انواع فلزات (بدون درنظرگرفتن آلیاژ آنها) هستند: جوشکاری در حالت جامد (جوشکاری غیر ذوبی)؛ • جوشکاری مقاومتی؛ • جوشکاری با گاز اکسیژن؛ • جوشکاری قوس تنگستن؛ • جوشکاری • اشعه الکترونی؛ جوشکاری قوسی با گاز محافظ . • از میان این روشها، موردی مانند جوشکاری در حالت جامد برای متصلکردن و ترمی مکردن سوپرآلیاژها، کاربرد بسیار زیادی دارد. جالب است بدانید که جوشکاری غیر ذوبی بهخودیخود، به انواع گوناگونی تقسیم م یشود؛ در ادامه، انواع این جوشکاری را بررسی م یکنیم . جوشکاری قوسی با گاز محافظ : • نامیده م یشود. جوشکاری GMAW این نوع از جوشکاری در مقالات و نشریههای علمی با عنوان قوسی بهوسیله سیم جوش پیوسته، با مشعل جوشکاری و سیستم تغذیهکننده انجام م یشود. جوشکاری قوسی با گاز محافظ به سبب اینکه نرخ رسوب بیشتری در مقایسه با جوشکاری زیرپودری دارد، معمولا رایجتر است .
جوشکاری ارتعاشی: • ثانیه) انجام م یشود و اساس آن نیز بر 1 تا 0.1 جوشکاری ارتعاش ی از جهت زمانی بسیار سریع ( مبنای تولید گرما و ذوب عناصر فلزی بر اساس ایجاد اصطکاک است. جوشکاری مقاومتی: • زمان ی که فلزها به سبب مقاومت الکتریکی حاصل از عبور جریان الکتریکی گرم م یشوند، جوشکاری مقاومتی بهوسیله حرارت و فشار توأمان، انجام م یشود. گفتنی است که جریان الکتریکی به فورجشدن و خنککاری فلزها نیز کمک م یکند. جوشکاری مقاومتی نقطهای : • روش مقاومتی نقطهای در واقع یکی از انواع روشهای جوشکاری مقاومتی محسوب م یشود؛ م یتوانیم بگوییم که رایجترین نوع جوشکاری مقاومتی، روش جوشکاری مقاومتی نقطهای است. از روش مقاومتی نقطهای برای اتصال سیم به ورق، سیم به سیم یا ور قهای لب به هم، استفاده م یشود. جوشکاری نفوذی: • در این روش نیز از حرارت استفاده م یشود اما نکته اینجاست که حرارت بهکاررفته برای جوشکاری نفوذی، درجهای بسیار کمتر از نقطه ذوب قطعهها یا فلزات است. مؤلفه اصلی در اتصال نفوذی، نفوذ در شکل جامد فلز، بدون تشکیل فاز مایع است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *