Terdapat beberapa masalah yang wujud dalam kimpalan logam yang berbeza yang menghalang perkembangannya, seperti komposisi dan prestasi zon gabungan logam yang tidak serupa.Kebanyakan kerosakan pada struktur kimpalan logam yang berbeza berlaku di zon gabungan.Oleh kerana ciri-ciri penghabluran yang berbeza bagi kimpalan di setiap bahagian berhampiran zon gabungan, Ia juga mudah untuk membentuk lapisan peralihan dengan prestasi yang lemah dan perubahan dalam komposisi.
Di samping itu, disebabkan oleh masa yang lama pada suhu tinggi, lapisan resapan di kawasan ini akan berkembang, yang akan meningkatkan lagi ketidaksamaan logam.Lebih-lebih lagi, apabila logam yang berbeza dikimpal atau selepas rawatan haba atau operasi suhu tinggi selepas kimpalan, sering didapati bahawa karbon pada bahagian aloi rendah "berhijrah" melalui sempadan kimpalan ke kimpalan aloi tinggi, membentuk lapisan penyahkarbonan pada kedua-dua belah garisan gabungan.Dan lapisan pengkarbonan, logam asas membentuk lapisan penyahkarbonan pada bahagian aloi rendah, dan lapisan pengkarbonan terbentuk pada bahagian kimpalan aloi tinggi.
Halangan dan halangan kepada penggunaan dan pembangunan struktur logam yang berbeza terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:
1. Pada suhu bilik, sifat mekanikal (seperti tegangan, hentaman, lenturan, dll.) bagi kawasan sambungan dikimpal bagi logam yang tidak serupa secara amnya adalah lebih baik daripada logam asas yang akan dikimpal.Walau bagaimanapun, pada suhu tinggi atau selepas operasi jangka panjang pada suhu tinggi, prestasi kawasan sendi adalah lebih rendah daripada logam asas.bahan.
2. Terdapat zon peralihan martensit antara kimpalan austenit dan logam asas pearlit.Zon ini mempunyai keliatan yang rendah dan merupakan lapisan rapuh berkekerasan tinggi.Ia juga merupakan zon lemah yang menyebabkan kegagalan dan kerosakan komponen.Ia akan mengurangkan struktur yang dikimpal.kebolehpercayaan penggunaan.
3. Penghijrahan karbon semasa rawatan haba selepas kimpalan atau operasi suhu tinggi akan menyebabkan pembentukan lapisan karbur dan lapisan ternyahkarbur pada kedua-dua belah garisan gabungan.Secara amnya dipercayai bahawa pengurangan karbon dalam lapisan dekarburisasi akan membawa kepada perubahan besar (umumnya kemerosotan) dalam struktur dan prestasi kawasan tersebut, menjadikan kawasan ini terdedah kepada kegagalan awal semasa perkhidmatan.Bahagian kegagalan banyak saluran paip suhu tinggi dalam perkhidmatan atau dalam ujian tertumpu pada lapisan penyahkarbonan.
4. Kegagalan adalah berkaitan dengan keadaan seperti masa, suhu dan tekanan berselang-seli.
5. Rawatan haba selepas kimpalan tidak boleh menghapuskan pengagihan tegasan baki di kawasan sendi.
6. Ketidakhomogenan komposisi kimia.
Apabila logam yang berbeza dikimpal, kerana logam pada kedua-dua belah kimpalan dan komposisi aloi kimpalan jelas berbeza, semasa proses kimpalan, logam asas dan bahan kimpalan akan cair dan bercampur antara satu sama lain.Keseragaman bancuhan akan berubah dengan perubahan proses kimpalan.Perubahan, dan keseragaman pencampuran juga sangat berbeza pada kedudukan yang berbeza pada sambungan yang dikimpal, yang mengakibatkan ketidakhomogenan komposisi kimia sambungan yang dikimpal.
7. Ketidakhomogenan struktur metalografi.
Disebabkan oleh ketidaksinambungan komposisi kimia sambungan yang dikimpal, selepas mengalami kitaran haba kimpalan, struktur yang berbeza muncul di setiap kawasan sambungan yang dikimpal, dan struktur organisasi yang sangat kompleks sering muncul di beberapa kawasan.
8. Ketaksinambungan prestasi.
Perbezaan dalam komposisi kimia dan struktur metalografi sambungan dikimpal membawa sifat mekanikal yang berbeza bagi sambungan dikimpal.Kekuatan, kekerasan, keplastikan, keliatan, sifat hentaman, rayapan suhu tinggi, dan sifat ketahanan pelbagai kawasan di sepanjang sambungan yang dikimpal adalah sangat berbeza.Ketidakhomogenan yang ketara ini menjadikan kawasan yang berbeza pada sambungan yang dikimpal berkelakuan sangat berbeza di bawah keadaan yang sama, dengan kawasan yang lemah dan kawasan yang dikukuhkan muncul.Terutamanya dalam keadaan suhu tinggi, sambungan kimpalan logam yang berbeza sedang dalam perkhidmatan semasa proses servis.Kegagalan awal sering berlaku.
Ciri-ciri kaedah kimpalan yang berbeza apabila mengimpal logam yang tidak serupa
Kebanyakan kaedah kimpalan boleh digunakan untuk mengimpal logam yang tidak serupa, tetapi apabila memilih kaedah kimpalan dan merumuskan langkah-langkah proses, ciri-ciri logam yang tidak serupa masih perlu dipertimbangkan.Mengikut keperluan berbeza bagi logam asas dan sambungan dikimpal, kimpalan gabungan, kimpalan tekanan dan kaedah kimpalan lain semuanya digunakan dalam kimpalan logam yang berbeza, tetapi masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri.
1. Kimpalan
Kaedah kimpalan gabungan yang paling biasa digunakan dalam kimpalan logam yang berbeza ialah kimpalan arka elektrod, kimpalan arka terendam, kimpalan arka terlindung gas, kimpalan elektroslag, kimpalan arka plasma, kimpalan rasuk elektron, kimpalan laser, dll. Untuk mengurangkan pencairan, turunkan gabungan nisbah atau mengawal jumlah lebur bahan asas logam yang berbeza, kimpalan rasuk elektron, kimpalan laser, kimpalan arka plasma dan kaedah lain dengan ketumpatan tenaga sumber haba yang lebih tinggi biasanya boleh digunakan.
Untuk mengurangkan kedalaman penembusan, langkah teknologi seperti arka tidak langsung, dawai kimpalan ayunan, elektrod jalur, dan wayar kimpalan tidak bertenaga tambahan boleh diguna pakai.Tetapi tidak kira apa, selagi ia adalah kimpalan gabungan, sebahagian daripada logam asas akan sentiasa cair ke dalam kimpalan dan menyebabkan pencairan.Selain itu, sebatian antara logam, eutektik, dsb. juga akan terbentuk.Untuk mengurangkan kesan buruk tersebut, masa tinggal logam dalam keadaan cecair atau pepejal suhu tinggi mesti dikawal dan dipendekkan.
Walau bagaimanapun, walaupun penambahbaikan berterusan dan penambahbaikan kaedah kimpalan dan langkah-langkah proses, masih sukar untuk menyelesaikan semua masalah apabila mengimpal logam yang tidak serupa, kerana terdapat banyak jenis logam, pelbagai keperluan prestasi, dan bentuk sambungan yang berbeza.Dalam banyak kes, ia adalah perlu untuk Kimpalan tekanan atau kaedah kimpalan lain digunakan untuk menyelesaikan masalah kimpalan sendi logam yang tidak serupa tertentu.
2. Kimpalan tekanan
Kebanyakan kaedah kimpalan tekanan hanya memanaskan logam yang akan dikimpal kepada keadaan plastik atau bahkan tidak memanaskannya, tetapi menggunakan tekanan tertentu sebagai ciri asas.Berbanding dengan kimpalan gabungan, kimpalan tekanan mempunyai kelebihan tertentu apabila mengimpal sambungan logam yang berbeza.Selagi bentuk sambungan membenarkan dan kualiti kimpalan dapat memenuhi keperluan, kimpalan tekanan selalunya merupakan pilihan yang lebih munasabah.
Semasa kimpalan tekanan, permukaan antara muka logam yang berbeza mungkin cair atau tidak.Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kesan tekanan, walaupun terdapat logam cair di permukaan, ia akan tersemperit dan dilepaskan (seperti kimpalan kilat dan kimpalan geseran).Hanya dalam beberapa kes Setelah logam cair kekal selepas kimpalan tekanan (seperti kimpalan titik).
Oleh kerana kimpalan tekanan tidak panas atau suhu pemanasan rendah, ia boleh mengurangkan atau mengelakkan kesan buruk kitaran haba pada sifat logam logam asas dan menghalang penjanaan sebatian antara logam rapuh.Sesetengah bentuk kimpalan tekanan juga boleh memerah sebatian antara logam yang telah dicipta daripada sambungan.Di samping itu, tiada masalah perubahan sifat logam kimpalan yang disebabkan oleh pencairan semasa kimpalan tekanan.
Walau bagaimanapun, kebanyakan kaedah kimpalan tekanan mempunyai keperluan tertentu untuk bentuk sambungan.Contohnya, kimpalan titik, kimpalan jahitan, dan kimpalan ultrasonik mesti menggunakan sambungan pusingan;semasa kimpalan geseran, sekurang-kurangnya satu bahan kerja mesti mempunyai keratan rentas badan berputar;kimpalan letupan hanya terpakai untuk sambungan kawasan yang lebih besar, dsb. Peralatan kimpalan tekanan belum lagi popular.Ini sudah pasti mengehadkan skop aplikasi kimpalan tekanan.
3. Kaedah lain
Sebagai tambahan kepada kimpalan gabungan dan kimpalan tekanan, terdapat beberapa kaedah yang boleh digunakan untuk mengimpal logam yang tidak serupa.Sebagai contoh, pematerian ialah kaedah mengimpal logam yang tidak serupa antara logam pengisi dan logam asas, tetapi apa yang dibincangkan di sini ialah kaedah pematerian yang lebih istimewa.
Terdapat kaedah yang dipanggil pateri kimpalan gabungan, iaitu bahagian logam asas titik lebur rendah bagi sambungan logam yang berbeza dikimpal peleburan, dan bahagian logam asas titik lebur tinggi dipateri.Dan biasanya logam yang sama dengan bahan asas takat lebur rendah digunakan sebagai pateri.Oleh itu, proses kimpalan antara logam pengisi brazing dan logam asas takat lebur rendah adalah logam yang sama, dan tidak ada kesulitan khusus.
Proses pematerian adalah antara logam pengisi dan logam asas takat lebur tinggi.Logam asas tidak mencair atau menghablur, yang boleh mengelakkan banyak masalah kebolehkimpalan, tetapi logam pengisi diperlukan untuk dapat membasahi logam asas dengan baik.
Kaedah lain dipanggil pematerian eutektik atau pematerian penyebaran eutektik.Ini adalah untuk memanaskan permukaan sentuhan logam yang tidak serupa pada suhu tertentu, supaya kedua-dua logam membentuk eutektik takat lebur rendah pada permukaan sentuhan.Eutektik takat lebur rendah adalah cecair pada suhu ini, pada asasnya menjadi sejenis pateri tanpa memerlukan pateri luaran.Kaedah pematerian.
Sudah tentu, ini memerlukan pembentukan eutektik takat lebur rendah antara kedua-dua logam.Semasa kimpalan resapan logam yang tidak serupa, bahan lapisan perantaraan ditambah, dan bahan lapisan perantaraan dipanaskan di bawah tekanan yang sangat rendah untuk mencairkan, atau membentuk eutektik takat lebur rendah yang bersentuhan dengan logam yang akan dikimpal.Lapisan nipis cecair yang terbentuk pada masa ini, selepas tempoh tertentu proses pemeliharaan haba, menjadikan bahan lapisan perantaraan cair.Apabila semua bahan lapisan perantaraan disebarkan ke dalam bahan asas dan dihomogenkan, sambungan logam yang tidak serupa tanpa bahan perantaraan boleh dibentuk.
Kaedah jenis ini akan menghasilkan sejumlah kecil logam cecair semasa proses mengimpal.Oleh itu, ia juga dipanggil kimpalan peralihan fasa cecair.Ciri umum mereka ialah tiada struktur tuangan dalam sambungan.
Perkara yang perlu diberi perhatian semasa mengimpal logam yang tidak serupa
1. Pertimbangkan sifat fizikal, mekanikal dan komposisi kimia kimpalan
(1) Dari perspektif kekuatan yang sama, pilih rod kimpalan yang memenuhi sifat mekanikal logam asas, atau gabungkan kebolehkimpalan logam asas dengan rod kimpalan dengan kekuatan yang tidak sama dan kebolehkimpalan yang baik, tetapi pertimbangkan bentuk struktur kimpalan untuk memenuhi kekuatan yang sama.Keperluan kekuatan dan kekakuan lain.
(2) Jadikan komposisi aloinya konsisten dengan atau hampir dengan bahan asas.
(3) Apabila logam asas mengandungi kekotoran berbahaya C, S, dan P yang tinggi, rod kimpalan dengan rintangan retak dan rintangan keliangan yang lebih baik hendaklah dipilih.Adalah disyorkan untuk menggunakan elektrod kalsium titanium oksida.Jika masih tidak dapat diselesaikan, rod kimpalan jenis natrium hidrogen rendah boleh digunakan.
2. Pertimbangkan keadaan kerja dan prestasi kimpalan
(1) Di bawah keadaan menanggung beban dinamik dan beban hentaman, selain memastikan kekuatan, terdapat keperluan yang tinggi untuk keliatan dan pemanjangan impak.Jenis hidrogen rendah, jenis kalsium titanium dan elektrod jenis oksida besi harus dipilih pada satu masa.
(2) Jika bersentuhan dengan media menghakis, rod kimpalan keluli tahan karat yang sesuai mesti dipilih berdasarkan jenis, kepekatan, suhu kerja media, dan sama ada ia adalah pakaian umum atau kakisan antara butiran.
(3) Apabila bekerja dalam keadaan haus, ia harus dibezakan sama ada ia biasa atau hentaman haus, dan sama ada ia haus pada suhu biasa atau suhu tinggi.
(4) Apabila bekerja di bawah keadaan bukan suhu, rod kimpalan sepadan yang memastikan sifat mekanikal suhu rendah atau tinggi harus dipilih.
3. Pertimbangkan kerumitan bentuk kolektif kimpalan, kekakuan, penyediaan patah kimpalan dan kedudukan kimpalan.
(1) Bagi kimpalan dengan bentuk yang kompleks atau ketebalan yang besar, tegasan pengecutan logam kimpalan semasa penyejukan adalah besar dan keretakan mudah berlaku.Rod kimpalan dengan rintangan retak yang kuat mesti dipilih, seperti rod kimpalan hidrogen rendah, rod kimpalan keliatan tinggi atau rod kimpalan besi oksida.
(2) Bagi kimpalan yang tidak boleh terbalik kerana keadaan, rod kimpalan yang boleh dikimpal dalam semua kedudukan mesti dipilih.
(3) Bagi bahagian kimpalan yang sukar dibersihkan, gunakan rod kimpalan berasid yang sangat mengoksida dan tidak sensitif kepada skala dan minyak untuk mengelakkan kecacatan seperti liang.
4. Pertimbangkan peralatan tapak kimpalan
Di tempat yang tiada mesin kimpalan DC, tidak digalakkan menggunakan rod kimpalan dengan bekalan kuasa DC terhad.Sebaliknya, rod kimpalan dengan bekalan kuasa AC dan DC harus digunakan.Sesetengah keluli (seperti keluli tahan haba pearlitik) perlu menghapuskan tegasan terma selepas kimpalan, tetapi tidak boleh dirawat haba kerana keadaan peralatan (atau batasan struktur).Batang kimpalan yang diperbuat daripada bahan logam bukan asas (seperti keluli tahan karat austenit) hendaklah digunakan sebaliknya, dan rawatan haba selepas kimpalan tidak diperlukan.
5. Pertimbangkan untuk menambah baik proses kimpalan dan melindungi kesihatan pekerja
Di mana kedua-dua elektrod berasid dan beralkali boleh memenuhi keperluan, elektrod berasid harus digunakan sebanyak mungkin.
6. Pertimbangkan produktiviti buruh dan rasional ekonomi
Dalam kes prestasi yang sama, kita harus cuba menggunakan rod kimpalan berasid yang berharga lebih rendah dan bukannya rod kimpalan beralkali.Antara rod kimpalan berasid, jenis titanium dan jenis titanium-kalsium adalah yang paling mahal.Mengikut keadaan sumber galian negara saya, besi titanium harus dipromosikan secara bersungguh-sungguh.Rod kimpalan bersalut.
Masa siaran: 27-Okt-2023