А. Сложность сварки Инконеля 625
Инконель 625 классифицируется как свариваемый суперсплав на основе никеля-, но для предотвращения распространенных дефектов требуется строгое соблюдение параметров сварки. Сложность сварки у нее умеренно-ниже, чем у некоторых дисперсионно-закаленных-сплавов, но выше, чем у обычных аустенитных нержавеющих сталей.
Ключевые проблемы сварки
Склонность к горячему растрескиванию
В сплаве высокое содержание Nb и Mo, которые повышают вязкость расплавленной сварочной ванны и снижают ее текучесть. Это может привести к растрескиванию при затвердевании, если скорость сварки слишком высока или подвод тепла недостаточен, поскольку расплавленный металл с низкой-текучестью не может заполнить усадочные зазоры между зернами во время затвердевания.
Сенсибилизация и риск межкристаллитной коррозии
Чрезмерное тепловложение во время сварки может привести к осаждению карбидов хрома (Cr₂₃C₆) по границам зерен в зоне термического влияния (ЗТВ), что приведет к истощению хрома в прилегающей матрице и снижению стойкости к межкристаллитной коррозии.
Образование пористости
Инконель 625 чувствителен к таким загрязнениям, как водород, кислород и азот. Влага, масло или оксиды на поверхности основного металла или присадочного металла могут привести к пористости сварного шва.
Рекомендуемые методы сварки для устранения трудностей
Сварочные процессы: газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW/TIG) и газовая дуговая сварка металлов (GMAW/MIG) являются наиболее часто используемыми процессами, поскольку они обеспечивают точный контроль тепловложения. Дуговая сварка защитным металлом (SMAW) также применима для ремонта в полевых условиях.
Присадочные металлы. Для обеспечения совместимости механических свойств и коррозионной стойкости рекомендуется использовать соответствующие присадочные металлы, такие как ERNiCrMo-3 (GTAW/MIG) и ENiCrMo-3 (SMAW).
Обработка перед-сваркой и после-сварки: предварительно-очистите поверхность основного металла от масла, смазки и оксидов; ограничить тепловложение до 15–25 кДж/см; избегать много-проходной сварки без промежуточного охлаждения; и выполните отжиг после-сварки (при необходимости) при температуре 925–1040 градусов для растворения осажденных карбидов и восстановления коррозионной стойкости.
B. Сложность обработки Инконеля 625
Инконель 625 — это трудный для--механической обработки сплав, относящийся к категории высокой сложности из-за следующих свойств материала:
Ключевые проблемы обработки
Высокая склонность к наклепу
Сплав подвергается сильному наклепу во время механической обработки-любая пластическая деформация поверхностного слоя, вызванная режущими инструментами, быстро увеличивает твердость деформированной области (до 2–3 раз по сравнению с базовой твердостью). Это приводит к быстрому износу инструмента, поскольку при последующих проходах обработки приходится обрабатывать более твердую поверхность, чем исходный материал.
Низкая теплопроводность
Теплопроводность Inconel 625 составляет лишь одну-треть от теплопроводности углеродистой стали. Во время обработки тепло, выделяемое при резании, не может эффективно рассеиваться, накапливаясь на границе раздела стружки инструмента и вызывая высокие температуры (до 1000 градусов). Это ускоряет износ инструмента, скалывание кромок и даже выход инструмента из строя.
Высокие силы резания
Эффект упрочнения твердого раствора Mo и Nb придает сплаву высокую прочность на разрыв и ударную вязкость, что требует более высоких сил резания по сравнению с нержавеющими сталями. Это предъявляет повышенные требования к жесткости обрабатывающего оборудования и держателей инструмента.
Рекомендуемые методы обработки для снижения сложности
Режущие инструменты. Для высокоскоростной-обработки используйте инструменты из твердого сплава с -износостойким покрытием (например, TiN, TiCN, TiAlN) или инструменты из поликристаллического кубического нитрида бора (PCBN). Избегайте использования инструментов из-быстрорежущей стали (HSS), поскольку они быстро изнашиваются.
Параметры обработки: используйте низкие скорости резания (50–100 м/мин для черновой обработки, 100–150 м/мин для чистовой обработки), высокие скорости подачи и умеренную глубину резания. Минимизируйте время пребывания инструмента на заготовке, чтобы уменьшить нагартование.
СОЖ и смазка. Используйте системы подачи СОЖ под высоким-давлением с серосодержащими или хлорированными смазочно-охлаждающими жидкостями, чтобы улучшить рассеивание тепла и уменьшить трение между инструментом и заготовкой.
Стратегия обработки: выполняйте легкие непрерывные резы вместо тяжелых прерывистых резов; всегда поддерживайте острые кромки инструмента; и избегайте повторной резки-упрочненного поверхностного слоя.
