Պողպատի և նիկելի և նիկելի համաձուլվածքների զոդում, ՀՏՀ

Ներածություն

Քիմիական և նավթային սարքավորումների արտադրության ժամանակ թանկարժեք նիկելը խնայելու համար պողպատը հաճախ եռակցվում է նիկելի և համաձուլվածքների հետ:

Եռակցման հիմնական խնդիրները

Եռակցման ժամանակ եռակցման հիմնական բաղադրիչներն են երկաթը և նիկելը, որոնք ունակ են փոխադարձ անսահման լուծելիության և միջմետաղական միացություններ չեն առաջացնում։ Ընդհանուր առմամբ, եռակցման մեջ նիկելի պարունակությունը համեմատաբար բարձր է, ուստի եռակցված հոդերի միաձուլման գոտում դիֆուզիոն շերտ չի առաջանում։ Եռակցման հիմնական խնդիրը եռակցման մեջ ծակոտկենություն և տաք ճաքեր առաջացնելու միտումն է:

1.Ծակոտկենություն

Պողպատը և նիկելը և դրա համաձուլվածքները եռակցման ժամանակ հիմնական գործոնները, որոնք ազդում են եռակցման ծակոտկենության ձևավորման վրա, թթվածինը, նիկելը և այլ համաձուլվածքների տարրերն են:

① թթվածնի ազդեցությունը. Եռակցման դեպքում հեղուկ մետաղը կարող է ավելի շատ թթվածին լուծարել, իսկ թթվածինը բարձր ջերմաստիճաններում և նիկելի օքսիդացման ժամանակ, NiO-ի ձևավորումը, NiO-ն կարող է արձագանքել հեղուկ մետաղի ջրածնի և ածխածնի հետ՝ առաջացնելով ջրի գոլորշի և ածխածնի օքսիդ հալված ավազանի պնդացման մեջ, օրինակ՝ շատ ուշ փախչելու համար, ծակոտկենության մնացորդ՝ ձևավորման վրա: Մաքուր նիկելի և Q235-A երկաթի և նիկելի եռակցման սուզվող աղեղային եռակցման դեպքում ազոտի և ջրածնի պարունակությունը շատ չի փոխվում, որքան մեծ է թթվածնի պարունակությունը եռակցման մեջ, այնքան մեծ է եռակցման ծակոտիների քանակը։

② Նիկելի ազդեցությունը: Երկաթի և նիկելի զոդում թթվածնի լուծելիությունը երկաթի և նիկելի մեջ տարբեր է, թթվածնի լուծելիությունը հեղուկ նիկելում ավելի մեծ է, քան հեղուկ երկաթում, մինչդեռ թթվածնի լուծելիությունը պինդ նիկելում ավելի փոքր է, քան պինդ երկաթում, հետևաբար, թթվածնի լուծելիությունն ավելի շատ է, քան նիկելի մեջ: հանկարծակի փոփոխության երկաթի բյուրեղացումը: Հետևաբար, եռակցման ծակոտկենության միտումը, երբ Ni-ը 15%-30% է, փոքր է, և երբ Ni-ի պարունակությունը մեծ է, ծակոտկենության միտումը հետագայում ավելանում է մինչև 60% ~ 90%, իսկ լուծված պողպատի քանակը պետք է նվազի, այդպիսով առաջացնելով ծակոտկենության ձևավորման միտումը:

③ Այլ համաձուլվածքների տարրերի ազդեցությունը: Երբ երկաթ-նիկելի եռակցումը պարունակում է մանգան, քրոմ, մոլիբդեն, ալյումին, տիտան և համաձուլվածքի այլ տարրեր կամ համաձուլվածքին համահունչ, կարող է բարելավել եռակցման հակածակոտկենությունը, դա պայմանավորված է նրանով, որ մանգանը, տիտանը և ալյումինը և այլն ունեն թթվածնազրկման դեր, մինչդեռ քրոմը և մոլիբդենը բարելավում են պինդությունը մետաղի մեջ: Այսպիսով, նիկելը և 1Cr18Ni9Ti չժանգոտվող պողպատը զոդում են հակածակոտկեն, քան նիկելի և Q235-A պողպատի զոդումը: Ալյումինը և տիտանը կարող են նաև ամրացնել ազոտը կայուն միացություններում, ինչը կարող է նաև բարելավել եռակցման հակածակոտկենությունը:

2. Ջերմային ճեղքվածք

Պողպատը և նիկելը և դրա համաձուլվածքները եռակցման մեջ ջերմային ճեղքման հիմնական պատճառն այն է, որ դենդրիտային կազմակերպմամբ նիկելի բարձր եռակցման պատճառով, կոպիտ հատիկների եզրին, կենտրոնացած է մի շարք ցածր հալման կետով համաբյուրեղներում, այդպիսով թուլացնելով հատիկների միջև կապը, նվազեցնելով եռակցման մետաղի ճեղքման դիմադրությունը: Բացի այդ, եռակցման մետաղի նիկելի պարունակությունը չափազանց բարձր է, որպեսզի եռակցման մետաղը ջերմային ճեղքվածք առաջացնի, ունի զգալի ազդեցություն երկաթ-նիկելային զոդում, թթվածինը, ծծումբը, ֆոսֆորը և այլ կեղտերը եռակցման ջերմային ճեղքման միտումի վրա նույնպես մեծ ազդեցություն ունեն:

Թթվածնազուրկ հոսք օգտագործելիս՝ եռակցման մեջ թթվածնի, ծծմբի, ֆոսֆորի և այլ վնասակար կեղտերի որակի նվազման պատճառով, հատկապես թթվածնի պարունակության նվազման, այնպես, որ ճաքերի քանակը զգալիորեն նվազում է: Քանի որ հալված ավազանի բյուրեղացումը, թթվածինը և նիկելը կարող են ձևավորել Ni + NiO էվեկտիկական, էվեկտիկական ջերմաստիճանը 1438 ℃, և թթվածինը կարող է նաև ուժեղացնել ծծմբի վնասակար ազդեցությունը: Այսպիսով, երբ եռակցման մեջ թթվածնի պարունակությունը մեծ է, ջերմային ճեղքման միտումն ավելի մեծ է:

Mn, Cr, Mo, Ti, Nb և այլ համաձուլվածքային տարրեր, կարող են բարելավել եռակցման մետաղի ճեղքման դիմադրությունը: Mn, Cr, Mo, Ti, Nb-ը մետամորֆ նյութ են, կարող են կատարելագործել եռակցման կազմակերպումը և կարող են խաթարել դրա բյուրեղացման ուղղությունը: MnS, որը նվազեցնում է ծծմբի վնասակար ազդեցությունը:

Եռակցված հոդերի մեխանիկական հատկությունները

Երկաթի-նիկելի եռակցման հոդերի մեխանիկական հատկությունները կապված են լցման մետաղական նյութերի և եռակցման պարամետրերի հետ: Մաքուր նիկելի և ցածր ածխածնային պողպատի եռակցման ժամանակ, երբ եռակցման մեջ Ni-ի համարժեքը 30%-ից պակաս է, եռակցման արագ սառեցման դեպքում, եռակցման մեջ կհայտնվի մարտենզիտի կառուցվածք, ինչը հանգեցնում է միացման պլաստիկության և ամրության կտրուկ անկմանը: Հետևաբար, միացման ավելի լավ պլաստիկություն և ամրություն ստանալու համար, երկաթ-նիկելային եռակցման մեջ Ni-ի համարժեքը պետք է լինի 30%-ից ավելի: