1. Beth sy'n well nag Inconel?
Mae p'un a yw deunydd yn "well nag inconel" yn dibynnu'n llwyr ar yGofynion Cais penodol- Inconel (teulu o nicel - cromiwm superalloys, ee, inconel 600, 625, 718) yn rhagori mewn cryfder tymheredd uchel -, gwrthsefyll cyrydiad, ac ymwrthedd iasol, ond gall deunyddiau arall, neu os bydd y deunyddiau arall, yn rhagfynegi, yn rhagfynegiad arall, yn rhagfynegi arall, yn allbynnu Ymhlith yr enghreifftiau o ddeunyddiau a all fod yn "well" mewn senarios penodol mae:
Aloion titaniwm a titaniwm (ee, Ti-6al-4v): Uwchraddol ar gyfer pwysau - cymwysiadau sensitif (ee, cydrannau awyrofod, mewnblaniadau meddygol) oherwydd eu cryfder uchel - i gymhareb pwysau -. Maent hefyd yn cynnig ymwrthedd cyrydiad rhagorol mewn amgylcheddau cyfoethog morol neu glorid - (ee dŵr y môr) ac maent yn ysgafnach nag inconel (dwysedd ~ 4.5 g/cm³ vs inconel's ~ 8.2 g/cm³). Fodd bynnag, nid oes gan titaniwm sefydlogrwydd tymheredd - uchel - (yn colli cryfder uwchlaw ~ 400 ° C/752 ° F).
Aloion Hastelloy (ee, Hastelloy C276): Yn berfformio'n well na'r mwyafrif o raddau inconel ynamgylcheddau cyrydol difrifol, fel asidau cryf (asid sylffwrig, asid hydroclorig) neu doddiannau cemegol cymysg. Tra bod Inconel yn gwrthsefyll ocsidiad a chyrydiad tymheredd - uchel, mae Hastelloy wedi'i gynllunio ar gyfer datguddiadau cemegol mwy ymosodol.
Duroedd di -staen (ee, 316L, duroedd di -staen deublyg): Llawer mwy o gost - yn effeithiol nag inconel ar gyfer - i - cymwysiadau tymheredd cymedrol (ee, prosesu bwyd, caledwedd morol cyffredinol) lle mae gwres eithafol neu ultra - ymwrthedd cyrydiad uchel yn ddiangen. Maent hefyd yn haws eu peiriannu a'u weldio, er na allant gyfateb cryfder tymheredd - uchel.
Haynes Superalloys (ee, Haynes 282): Cystadlu ag inconel mewn gwrthiant ymgripiad tymheredd uchel - (ee, adrannau poeth tyrbin nwy) ond gall gynnig ffabrigedd gwell neu sefydlogrwydd tymor hir - ar dymheredd uwch na 800 ° C/1472 ° F mewn rhai achosion.
2. Pam mae Inconel mor anodd ei weldio?
Mae Inconel yn heriol i weldio yn bennaf oherwydd eigyfansoddiad cemegol(Cynnwys nicel uchel, cromiwm, ac yn aml yn molybdenwm/titaniwm/alwminiwm) asensitifrwydd microstrwythuroli gynhesu. Ymhlith y rhesymau allweddol mae:
Tueddiad uchel i gracio poeth (cracio solidiad):
Mae Inconel yn cynnwys elfennau fel sylffwr, ffosfforws, a silicon sy'n gwahanu ar ffiniau grawn wrth weldio solidiad. Mae'r gwahanyddion hyn yn ffurfio isel - toddi - pwynt Cyfnodau Eutectig (ee, nicel - sylffid), sy'n gwanhau ffiniau grawn. Pan fydd y weld yn oeri ac yn contractio, mae straen tynnol yn tynnu'r ffiniau gwan hyn ar wahân, gan achosi craciau.
Mae Inconel yn cynnwys elfennau fel sylffwr, ffosfforws, a silicon sy'n gwahanu ar ffiniau grawn wrth weldio solidiad. Mae'r gwahanyddion hyn yn ffurfio isel - toddi - pwynt Cyfnodau Eutectig (ee, nicel - sylffid), sy'n gwanhau ffiniau grawn. Pan fydd y weld yn oeri ac yn contractio, mae straen tynnol yn tynnu'r ffiniau gwan hyn ar wahân, gan achosi craciau.
Risgiau ocsideiddio a halogi:
Nickel and chromium in Inconel react rapidly with oxygen, nitrogen, and hydrogen at welding temperatures (often >2000 ° C/3632 ° F) i ffurfio ocsidau brau (ee, cr₂o₃) neu nitridau/hydridau. Mae'r halogion hyn yn lleihau hydwythedd weldio, yn achosi mandylledd, ac yn gwanhau'r cymal. Mae angen cysgodi llym (ee, glanhau cefn argon, gorchudd nwy tynn) ond mae'n anodd ei gynnal yn gyson.
Nickel and chromium in Inconel react rapidly with oxygen, nitrogen, and hydrogen at welding temperatures (often >2000 ° C/3632 ° F) i ffurfio ocsidau brau (ee, cr₂o₃) neu nitridau/hydridau. Mae'r halogion hyn yn lleihau hydwythedd weldio, yn achosi mandylledd, ac yn gwanhau'r cymal. Mae angen cysgodi llym (ee, glanhau cefn argon, gorchudd nwy tynn) ond mae'n anodd ei gynnal yn gyson.
Post - Sensiteiddio weldio (ar gyfer rhai graddau):
Mae graddau fel Inconel 600 yn cynnwys carbon, a all waddodi fel cromiwm carbidau ar ffiniau grawn wrth oeri araf ar ôl weldio. Mae hyn yn disbyddu cromiwm ger ffiniau (gan greu "cromiwm - parthau wedi'u disbyddu"), gan wneud y weld yn agored i gyrydiad rhyngranbarthol (ee, mewn amgylcheddau asidig). Post - Yn aml mae angen triniaeth gwres weldio (PWHT) i liniaru hyn, gan ychwanegu cymhlethdod.
Mae graddau fel Inconel 600 yn cynnwys carbon, a all waddodi fel cromiwm carbidau ar ffiniau grawn wrth oeri araf ar ôl weldio. Mae hyn yn disbyddu cromiwm ger ffiniau (gan greu "cromiwm - parthau wedi'u disbyddu"), gan wneud y weld yn agored i gyrydiad rhyngranbarthol (ee, mewn amgylcheddau asidig). Post - Yn aml mae angen triniaeth gwres weldio (PWHT) i liniaru hyn, gan ychwanegu cymhlethdod.
Dargludedd thermol uchel a chamgymhariad ehangu:
Mae gan Inconel ddargludedd thermol is na dur carbon, sy'n golygu bod gwres yn cronni yn y parth weldio, gan gynyddu straen gweddilliol. Yn ogystal, mae ei gyfernod ehangu thermol yn uwch na llawer o fetelau sylfaen (ee dur), gan arwain at fwy o grebachu thermol ar ôl weldio - yn gwaethygu straen a chracio risgiau.
Mae gan Inconel ddargludedd thermol is na dur carbon, sy'n golygu bod gwres yn cronni yn y parth weldio, gan gynyddu straen gweddilliol. Yn ogystal, mae ei gyfernod ehangu thermol yn uwch na llawer o fetelau sylfaen (ee dur), gan arwain at fwy o grebachu thermol ar ôl weldio - yn gwaethygu straen a chracio risgiau.
Weldadwyedd cyfyngedig dyodiad - graddau caledu:
Mae dyodiad - wedi'i galedu Inconel (ee, inconel 718) yn cynnwys titaniwm ac alwminiwm, sy'n ffurfio cryfhau gwaddodion (cyfnodau γ '/γ' '). Gall gwres weldio doddi'r gwaddodion hyn, meddalu'r weld, neu achosi dyodiad anwastad wrth oeri - gan arwain at briodweddau mecanyddol anghyson. Mae angen metelau llenwi arbenigol (ee, Ernifecr-2) a manylach rheolaeth mewnbwn gwres.
Mae dyodiad - wedi'i galedu Inconel (ee, inconel 718) yn cynnwys titaniwm ac alwminiwm, sy'n ffurfio cryfhau gwaddodion (cyfnodau γ '/γ' '). Gall gwres weldio doddi'r gwaddodion hyn, meddalu'r weld, neu achosi dyodiad anwastad wrth oeri - gan arwain at briodweddau mecanyddol anghyson. Mae angen metelau llenwi arbenigol (ee, Ernifecr-2) a manylach rheolaeth mewnbwn gwres.
3. A yw Inconel yn rhatach na titaniwm?
Na, mae Inconel ynddim yn rhatach na titaniwm- Yn y rhan fwyaf o achosion, mae aloion inconel yn sylweddol ddrytach na thitaniwm pur yn fasnachol (CP TI) neu aloion titaniwm cyffredin (ee, Ti-6Al-4V). Mae'r gwahaniaeth cost yn deillio o brinder deunydd crai, cymhlethdod cynhyrchu, a galw'r farchnad:
Costau cynhyrchu a saernïo:
Mae angen rheolaeth fanwl gywir ar elfennau aloi (ee cromiwm, molybdenwm, titaniwm) i gyflawni ei dymheredd - uchel a chyrydiad - priodweddau gwrthsefyll, cynyddu costau toddi a bwrw. Yn ogystal, mae Inconel yn anoddach ei beiriannu a'i weldio (fel y nodwyd yng nghwestiwn 2), sy'n ychwanegu costau llafur a phrosesu. Er bod angen peiriannu arbenigol (oherwydd ei ddargludedd thermol isel) â thitaniwm, mae ganddo brosesau saernïo effeithlon mwy aeddfed a chost - ar gyfer graddau cyffredin.
Mae angen rheolaeth fanwl gywir ar elfennau aloi (ee cromiwm, molybdenwm, titaniwm) i gyflawni ei dymheredd - uchel a chyrydiad - priodweddau gwrthsefyll, cynyddu costau toddi a bwrw. Yn ogystal, mae Inconel yn anoddach ei beiriannu a'i weldio (fel y nodwyd yng nghwestiwn 2), sy'n ychwanegu costau llafur a phrosesu. Er bod angen peiriannu arbenigol (oherwydd ei ddargludedd thermol isel) â thitaniwm, mae ganddo brosesau saernïo effeithlon mwy aeddfed a chost - ar gyfer graddau cyffredin.
