സൂപ്പർഅലോയ്സിന്റെ ബ്രേസിംഗ്

സൂപ്പർഅലോയ്സിന്റെ ബ്രേസിംഗ്

(1) ബ്രേസിംഗ് സവിശേഷതകൾ സൂപ്പർഅലോയ്‌കളെ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: നിക്കൽ ബേസ്, ഇരുമ്പ് ബേസ്, കോബാൾട്ട് ബേസ്.ഉയർന്ന താപനിലയിൽ അവയ്ക്ക് നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്.നിക്കൽ ബേസ് അലോയ് ആണ് പ്രായോഗിക ഉൽപാദനത്തിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

സൂപ്പർഅലോയ്‌യിൽ കൂടുതൽ Cr അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ Cr2O3 ഓക്സൈഡ് ഫിലിം നീക്കംചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്, അത് ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഉപരിതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു.നിക്കൽ ബേസ് സൂപ്പർഅലോയ്കളിൽ അൽ, ടി എന്നിവ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്.അതിനാൽ, ചൂടാക്കുമ്പോൾ സൂപ്പർഅലോയ്‌കളുടെ ഓക്‌സിഡേഷൻ തടയുകയോ കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുക, ബ്രേസിംഗ് സമയത്ത് ഓക്‌സൈഡ് ഫിലിം നീക്കം ചെയ്യുക എന്നിവയാണ് പ്രധാന പ്രശ്‌നം.ഫ്‌ളക്‌സിലെ ബോറാക്‌സ് അല്ലെങ്കിൽ ബോറിക് ആസിഡ് ബ്രേസിംഗ് താപനിലയിൽ അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന്റെ നാശത്തിന് കാരണമാകുമെന്നതിനാൽ, പ്രതികരണത്തിന് ശേഷം അടിഞ്ഞുകൂടിയ ബോറോൺ അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും ഇന്റർഗ്രാനുലാർ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും.ഉയർന്ന Al, Ti ഉള്ളടക്കങ്ങളുള്ള കാസ്റ്റ് നിക്കൽ ബേസ് അലോയ്കൾക്ക്, ചൂടാക്കുമ്പോൾ അലോയ് ഉപരിതലത്തിൽ ഓക്‌സിഡേഷൻ ഉണ്ടാകാതിരിക്കാൻ ബ്രേസിംഗ് സമയത്ത് ചൂടുള്ള അവസ്ഥയിലെ വാക്വം ഡിഗ്രി 10-2 ~ 10-3pa-ൽ കുറവായിരിക്കരുത്.

ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിനും മഴയെ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിനും നിക്കൽ അടിസ്ഥാന അലോയ്കൾക്ക്, അലോയ് മൂലകങ്ങളുടെ പൂർണ്ണമായ പിരിച്ചുവിടൽ ഉറപ്പാക്കാൻ ബ്രേസിംഗ് താപനില ലായനി ചികിത്സയുടെ ചൂടാക്കൽ താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടണം.ബ്രേസിംഗ് താപനില വളരെ കുറവാണ്, അലോയ് മൂലകങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും പിരിച്ചുവിടാൻ കഴിയില്ല;ബ്രേസിംഗ് താപനില വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അടിസ്ഥാന മെറ്റൽ ധാന്യം വളരും, ചൂട് ചികിത്സയ്ക്കു ശേഷവും മെറ്റീരിയൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കില്ല.കാസ്റ്റ് ബേസ് അലോയ്കളുടെ സോളിഡ് ലായനി താപനില ഉയർന്നതാണ്, ഇത് സാധാരണയായി ഉയർന്ന ബ്രേസിംഗ് താപനില കാരണം മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കില്ല.

ചില നിക്കൽ ബേസ് സൂപ്പർഅലോയ്കൾക്ക്, പ്രത്യേകിച്ച് മഴയെ ശക്തിപ്പെടുത്തിയ അലോയ്കൾക്ക് സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് പ്രവണതയുണ്ട്.ബ്രേസിംഗിന് മുമ്പ്, പ്രക്രിയയിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന സമ്മർദ്ദം പൂർണ്ണമായും നീക്കം ചെയ്യണം, കൂടാതെ ബ്രേസിംഗ് സമയത്ത് താപ സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കുകയും വേണം.

(2) ബ്രേസിംഗ് മെറ്റീരിയൽ നിക്കൽ ബേസ് അലോയ് സിൽവർ ബേസ്, ശുദ്ധമായ ചെമ്പ്, നിക്കൽ ബേസ്, ആക്ടീവ് സോൾഡർ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ബ്രേസ് ചെയ്യാവുന്നതാണ്.സംയുക്തത്തിന്റെ പ്രവർത്തന താപനില ഉയർന്നതല്ലെങ്കിൽ, വെള്ളി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കാം.പലതരം വെള്ളി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സോൾഡറുകൾ ഉണ്ട്.ബ്രേസിംഗ് ചൂടാക്കൽ സമയത്ത് ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, കുറഞ്ഞ ഉരുകൽ താപനിലയുള്ള സോൾഡർ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.സിൽവർ ബേസ് ഫില്ലർ മെറ്റൽ ഉപയോഗിച്ച് ബ്രേസിംഗ് ചെയ്യാൻ Fb101 ഫ്ലക്സ് ഉപയോഗിക്കാം.Fb102 ഫ്ലക്സ്, ഉയർന്ന അലുമിനിയം ഉള്ളടക്കമുള്ള ശക്തമായ സൂപ്പർഅലോയ് ബ്രേസിംഗ് മഴയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ 10% ~ 20% സോഡിയം സിലിക്കേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനിയം ഫ്ലക്സ് (fb201 പോലുള്ളവ) ചേർക്കുന്നു.ബ്രേസിംഗ് താപനില 900 ℃ കവിയുമ്പോൾ, fb105 ഫ്ലക്സ് തിരഞ്ഞെടുക്കും.

വാക്വം അല്ലെങ്കിൽ സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷത്തിൽ ബ്രേസിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ശുദ്ധമായ ചെമ്പ് ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹമായി ഉപയോഗിക്കാം.ബ്രേസിംഗ് താപനില 1100 ~ 1150 ℃ ആണ്, ജോയിന്റ് സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് ഉണ്ടാക്കില്ല, എന്നാൽ പ്രവർത്തന താപനില 400 ℃ കവിയാൻ പാടില്ല.

നിക്കൽ ബേസ് ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹമാണ് സൂപ്പർഅലോയ്‌സിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹം, കാരണം ബ്രേസിംഗ് സമയത്ത് സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് ഇല്ല.നിക്കൽ ബേസ് സോൾഡറിലെ പ്രധാന അലോയ് ഘടകങ്ങൾ Cr, Si, B എന്നിവയാണ്, കൂടാതെ ചെറിയ അളവിലുള്ള സോൾഡറിൽ Fe, W മുതലായവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ni-cr-si-b-യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, b-ni68crwb ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹത്തിന് ഇന്റർഗ്രാനുലാർ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിലേക്ക് ബി യുടെ ഉരുകൽ താപനില ഇടവേള വർദ്ധിപ്പിക്കുക.ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രവർത്തന ഭാഗങ്ങളും ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളും ബ്രേസിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹമാണിത്.എന്നിരുന്നാലും, W- അടങ്ങിയ സോൾഡറിന്റെ ദ്രവ്യത മോശമാവുകയും ജോയിന്റ് വിടവ് നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.

സജീവ ഡിഫ്യൂഷൻ ബ്രേസിംഗ് ഫില്ലർ ലോഹത്തിൽ Si മൂലകം അടങ്ങിയിട്ടില്ല കൂടാതെ മികച്ച ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും വൾക്കനൈസേഷൻ പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്.സോൾഡറിന്റെ തരം അനുസരിച്ച് ബ്രേസിംഗ് താപനില 1150 ℃ മുതൽ 1218 ℃ വരെ തിരഞ്ഞെടുക്കാം.ബ്രേസിങ്ങിന് ശേഷം, അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന്റെ അതേ ഗുണങ്ങളുള്ള ബ്രേസ്ഡ് ജോയിന്റ് 1066 ℃ ഡിഫ്യൂഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം ലഭിക്കും.

(3) ബ്രേസിംഗ് പ്രക്രിയ നിക്കൽ ബേസ് അലോയ്, സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷ ചൂള, വാക്വം ബ്രേസിംഗ്, താൽക്കാലിക ലിക്വിഡ് ഫേസ് കണക്ഷൻ എന്നിവയിൽ ബ്രേസിംഗ് സ്വീകരിക്കാം.ബ്രേസിംഗിന് മുമ്പ്, സാൻഡ്പേപ്പർ പോളിഷിംഗ്, ഫീൽ വീൽ പോളിഷിംഗ്, അസെറ്റോൺ സ്‌ക്രബ്ബിംഗ്, കെമിക്കൽ ക്ലീനിംഗ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതലം ഡീഗ്രേസ് ചെയ്യുകയും ഓക്സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യുകയും വേണം.ബ്രേസിംഗ് പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, ചൂടാക്കൽ താപനില വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കരുത്, ഫ്ളക്സും അടിസ്ഥാന ലോഹവും തമ്മിലുള്ള ശക്തമായ രാസപ്രവർത്തനം ഒഴിവാക്കാൻ ബ്രേസിംഗ് സമയം ചെറുതായിരിക്കണം.അടിസ്ഥാന ലോഹം പൊട്ടുന്നത് തടയാൻ, തണുത്ത സംസ്കരിച്ച ഭാഗങ്ങൾ വെൽഡിങ്ങിന് മുമ്പ് സമ്മർദ്ദം ഒഴിവാക്കും, വെൽഡിംഗ് ചൂടാക്കൽ കഴിയുന്നത്ര യൂണിഫോം ആയിരിക്കണം.മഴ ശക്തമാക്കിയ സൂപ്പർഅലോയ്കൾക്ക്, ഭാഗങ്ങൾ ആദ്യം സോളിഡ് ലായനി ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാക്കണം, പിന്നീട് പ്രായമാകൽ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ചികിത്സയേക്കാൾ അല്പം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ബ്രേസ് ചെയ്യണം, ഒടുവിൽ പ്രായമാകൽ ചികിത്സ.

1) സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷ ചൂളയിലെ ബ്രേസിംഗ് സംരക്ഷിത അന്തരീക്ഷ ചൂളയിലെ ബ്രേസിംഗ് ഷീൽഡിംഗ് വാതകത്തിന്റെ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി ആവശ്യമാണ്.w (AL), w (TI) എന്നിവ 0.5%-ൽ താഴെയുള്ള സൂപ്പർഅലോയ്കൾക്ക്, ഹൈഡ്രജൻ അല്ലെങ്കിൽ ആർഗോൺ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ മഞ്ഞു പോയിന്റ് -54 ℃-നേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും.Al, Ti എന്നിവയുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ചൂടാക്കുമ്പോൾ അലോയ് ഉപരിതലം ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുന്നു.ഇനിപ്പറയുന്ന നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളണം;ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള ഫ്ലക്സ് (fb105 പോലുള്ളവ) ചേർക്കുക, ഫ്ലക്സ് ഉപയോഗിച്ച് ഓക്സൈഡ് ഫിലിം നീക്കം ചെയ്യുക;ഭാഗങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ 0.025 ~ 0.038mm കട്ടിയുള്ള പൂശുന്നു;മുൻകൂട്ടി ബ്രേസ് ചെയ്യേണ്ട മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സോൾഡർ തളിക്കുക;ബോറോൺ ട്രൈഫ്ലൂറൈഡ് പോലെയുള്ള ചെറിയ അളവിൽ ഗ്യാസ് ഫ്ലക്സ് ചേർക്കുക.

2) മികച്ച സംരക്ഷണ ഫലവും ബ്രേസിംഗ് ഗുണനിലവാരവും ലഭിക്കുന്നതിന് വാക്വം ബ്രേസിംഗ് വാക്വം ബ്രേസിംഗ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.സാധാരണ നിക്കൽ ബേസ് സൂപ്പർഅലോയ് സന്ധികളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾക്കായി പട്ടിക 15 കാണുക.4% ൽ താഴെയുള്ള w (AL), w (TI) ഉള്ള സൂപ്പർ അലോയ്കൾക്ക്, ഉപരിതലത്തിൽ 0.01 ~ 0.015mm നിക്കൽ പാളി ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതാണ് നല്ലത്, എന്നിരുന്നാലും പ്രത്യേക മുൻകരുതലുകളില്ലാതെ സോൾഡറിന്റെ നനവ് ഉറപ്പാക്കാം.w (AL), w (TI) എന്നിവ 4% കവിയുമ്പോൾ, നിക്കൽ കോട്ടിംഗിന്റെ കനം 0.020.03mm ആയിരിക്കും.വളരെ നേർത്ത പൂശിന് സംരക്ഷണ ഫലമില്ല, വളരെ കട്ടിയുള്ള പൂശൽ സംയുക്തത്തിന്റെ ശക്തി കുറയ്ക്കും.വാക്വം ബ്രേസിങ്ങിനായി വെൽഡ് ചെയ്യേണ്ട ഭാഗങ്ങളും ബോക്സിൽ സ്ഥാപിക്കാം.പെട്ടിയിൽ ഗെറ്റർ നിറയ്ക്കണം.ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ Zr വാതകം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ബോക്സിൽ ഒരു പ്രാദേശിക വാക്വം ഉണ്ടാക്കാം, അങ്ങനെ അലോയ് ഉപരിതലത്തിന്റെ ഓക്സീകരണം തടയുന്നു.

സാധാരണ നിക്കൽ ബേസ് സൂപ്പർഅലോയ്‌കളുടെ വാക്വം ബ്രേസ്ഡ് ജോയിന്റുകളുടെ ടേബിൾ 15 മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ

Table 15 mechanical properties of Vacuum Brazed Joints of typical nickel base superalloys

സൂപ്പർഅലോയ് ബ്രേസ്ഡ് ജോയിന്റിന്റെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറും ബലവും ബ്രേസിംഗ് ഗ്യാപ്പിനൊപ്പം മാറുന്നു, ബ്രേസിംഗിന് ശേഷമുള്ള ഡിഫ്യൂഷൻ ട്രീറ്റ്മെന്റ് ജോയിന്റ് ഗ്യാപ്പിന്റെ പരമാവധി അനുവദനീയമായ മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കും.ഇൻകണൽ അലോയ് ഒരു ഉദാഹരണമായി എടുത്താൽ, b-ni82crsib ഉപയോഗിച്ച് ബ്രേസ് ചെയ്ത ഇൻകണൽ ജോയിന്റിന്റെ പരമാവധി വിടവ് 1H ന് 1000 ℃ ഡിഫ്യൂഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം 90um എത്താം;എന്നിരുന്നാലും, b-ni71crsib ഉപയോഗിച്ച് ബ്രേസ് ചെയ്ത സന്ധികൾക്ക്, 1H ന് 1000 ℃ ഡിഫ്യൂഷൻ ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം പരമാവധി വിടവ് ഏകദേശം 50um ആണ്.

3) ക്ഷണികമായ ലിക്വിഡ് ഫേസ് കണക്ഷൻ ട്രാൻസിയന്റ് ലിക്വിഡ് ഫേസ് കണക്ഷൻ ഇന്റർലേയർ അലോയ് (ഏകദേശം 2.5 ~ 100um കട്ടിയുള്ള) ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിന്റെ ദ്രവണാങ്കം അടിസ്ഥാന ലോഹത്തേക്കാൾ താഴെയാണ്.ചെറിയ മർദ്ദത്തിലും (0 ~ 0.007mpa) ഉചിതമായ താപനിലയിലും (1100 ~ 1250 ℃), ഇന്റർലേയർ മെറ്റീരിയൽ ആദ്യം അടിസ്ഥാന ലോഹത്തെ ഉരുകുകയും നനയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.മൂലകങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വ്യാപനം കാരണം, സംയുക്തം രൂപപ്പെടുന്നതിന് സംയുക്തത്തിൽ ഐസോതെർമൽ സോളിഡീകരണം സംഭവിക്കുന്നു.ഈ രീതി അടിസ്ഥാന മെറ്റൽ ഉപരിതലത്തിന്റെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ആവശ്യകതകൾ വളരെ കുറയ്ക്കുകയും വെൽഡിംഗ് മർദ്ദം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.മർദ്ദം, താപനില, ഹോൾഡിംഗ് സമയം, ഇന്റർലേയറിന്റെ ഘടന എന്നിവയാണ് ക്ഷണികമായ ദ്രാവക ഘട്ട കണക്ഷന്റെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ.വെൽഡ്‌മെന്റിന്റെ ഇണചേരൽ ഉപരിതലം നല്ല സമ്പർക്കത്തിൽ നിലനിർത്താൻ കുറച്ച് സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുക.ചൂടാക്കൽ താപനിലയും സമയവും സംയുക്തത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.ജോയിന്റ് അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന്റെ അത്രയും ശക്തവും അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന്റെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കാത്തതുമായിരിക്കണമെങ്കിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയും (≥ 1150 ℃) ദീർഘനേരം (8 ~ 24h പോലെ) കണക്ഷൻ പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ ആയിരിക്കണം. സ്വീകരിച്ചു;ജോയിന്റിന്റെ കണക്ഷൻ ഗുണമേന്മ കുറയുകയോ അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന ലോഹത്തിന് ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ, കുറഞ്ഞ താപനിലയും (1100 ~ 1150 ℃) കുറഞ്ഞ സമയവും (1 ~ 8h) ഉപയോഗിക്കും.ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ലെയർ കണക്റ്റുചെയ്‌ത അടിസ്ഥാന ലോഹ ഘടനയെ അടിസ്ഥാന ഘടനയായി എടുക്കും, കൂടാതെ B, Si, Mn, Nb മുതലായവ പോലുള്ള വ്യത്യസ്ത കൂളിംഗ് ഘടകങ്ങൾ ചേർക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, Udimet അലോയ് ഘടന ni-15cr-18.5co-4.3 ആണ്. al-3.3ti-5mo, കൂടാതെ താൽക്കാലിക ലിക്വിഡ് ഫേസ് കണക്ഷനുള്ള ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ലെയറിന്റെ ഘടന b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 ആണ്.ഈ മൂലകങ്ങൾക്കെല്ലാം Ni Cr അല്ലെങ്കിൽ Ni Cr Co അലോയ്‌കളുടെ ഉരുകൽ താപനില ഏറ്റവും താഴ്ന്ന നിലയിലേക്ക് കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ B യുടെ പ്രഭാവം ഏറ്റവും വ്യക്തമാണ്.കൂടാതെ, B യുടെ ഉയർന്ന വ്യാപന നിരക്ക് ഇന്റർലേയർ അലോയ്, അടിസ്ഥാന ലോഹം എന്നിവയെ അതിവേഗം ഏകീകരിക്കാൻ കഴിയും.


പോസ്റ്റ് സമയം: ജൂൺ-13-2022