Зэвэрдэггүй гангаар гагнах

Зэвэрдэггүй гангаар гагнах

1. Гагнуурын чанар

Зэвэрдэггүй ган гагнуурын гол асуудал нь гадаргуу дээрх исэл хальс нь гагнуурын норж, тархахад ноцтой нөлөөлдөг явдал юм. Төрөл бүрийн зэвэрдэггүй ган нь их хэмжээний Cr агуулдаг бөгөөд зарим нь Ni, Ti, Mn, Mo, Nb болон бусад элементүүдийг агуулдаг бөгөөд энэ нь гадаргуу дээр янз бүрийн исэл эсвэл бүр нийлмэл исэл үүсгэдэг. Тэдгээрийн дотор Cr болон Ti-ийн Cr2O3 ба TiO2 исэл нь нэлээд тогтвортой бөгөөд арилгахад хэцүү байдаг. Агаарт гагнах үед тэдгээрийг арилгахын тулд идэвхтэй урсгал ашиглах шаардлагатай; Хамгаалалтын агаар мандалд гагнах үед исэл хальсыг зөвхөн шүүдэр цэг багатай, хангалттай өндөр температуртай өндөр цэвэршилттэй агаар мандалд бууруулж болно; Вакуум гагнуурын үед сайн гагнуурын үр дүнд хүрэхийн тулд хангалттай вакуум, хангалттай температуртай байх шаардлагатай.

Зэвэрдэггүй гангаар гагнах өөр нэг асуудал бол халаалтын температур нь үндсэн металлын бүтцэд ноцтой нөлөөлдөг явдал юм. Аустенитик зэвэрдэггүй гангийн гагнах халаалтын температур 1150 ℃-ээс ихгүй байх ёстой, эс тэгвээс үр тариа нь ноцтой ургах болно; Хэрэв аустенитик зэвэрдэггүй ган нь тогтвортой Ti эсвэл Nb элемент агуулаагүй бөгөөд нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай бол мэдрэгжүүлэлтийн температур (500 ~ 850 ℃) дотор гагнахаас зайлсхийх хэрэгтэй. Хромын карбидын тунадаснаас болж зэврэлтээс хамгаалах чадвар буурахаас сэргийлнэ. Мартенситик зэвэрдэггүй гангийн гагнах температурыг сонгох нь илүү хатуу байдаг. Нэг нь гагнах температурыг бөхөөх температуртай тохируулах бөгөөд ингэснээр гагнах процессыг дулааны боловсруулалтын процесстой хослуулах; Нөгөө нь гагнах явцад үндсэн металл зөөлөрөхөөс сэргийлж гагнах температурыг температурын температураас бага байлгах ёстой. Хур тунадасжилтаар хатуурдаг зэвэрдэггүй гангийн гагнах температурыг сонгох зарчим нь мартенситик зэвэрдэггүй гантай адил, өөрөөр хэлбэл хамгийн сайн механик шинж чанарыг олж авахын тулд гагнах температур нь дулааны боловсруулалтын системтэй тохирч байх ёстой.

Дээрх хоёр үндсэн асуудлаас гадна аустенит зэвэрдэггүй ган гагнах үед, ялангуяа зэс цайрын дүүргэгч металлаар гагнах үед стресс хагарах хандлагатай байдаг. Стресс хагарахаас зайлсхийхийн тулд ажлын хэсгийг гагнахаас өмнө стрессийг арилгаж, гагнах явцад ажлын хэсгийг жигд халаана.

2. Гагнуурын материал

(1) Зэвэрдэггүй ган гагнуурын хэрэглээний шаардлагын дагуу зэвэрдэггүй ган гагнуурын ажилд түгээмэл хэрэглэгддэг гагнуурын дүүргэгч металлуудад цагаан тугалган хар тугалгатай гагнуурын дүүргэгч металл, мөнгөн суурьтай гагнуурын дүүргэгч металл, зэс суурьтай гагнуурын дүүргэгч металл, манган суурьтай гагнуурын дүүргэгч металл, никель суурьтай гагнуурын дүүргэгч металл болон үнэт металлаар гагнуурын дүүргэгч металл орно.

Цагаан тугалган хар тугалган гагнуурыг голчлон зэвэрдэггүй ган гагнуурт ашигладаг бөгөөд цагаан тугалганы агууламж өндөр байх нь тохиромжтой. Гагнуурын цагаан тугалганы агууламж өндөр байх тусам зэвэрдэггүй ган дээр норгох чадвар сайжирна. Хэд хэдэн нийтлэг цагаан тугалган хар тугалган гагнуураар гагнасан 1Cr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын хяргах бат бэхийг Хүснэгт 3-т үзүүлэв. Холболтын бат бэх чанар бага тул тэдгээрийг зөвхөн бага даацтай эд ангиудыг гагнахад ашигладаг.

Хүснэгт 3. Цагаан тугалган хар тугалган гагнуураар гагнасан 1Cr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын зүсэлтийн бат бэх

Мөнгөн суурьтай дүүргэгч металлууд нь зэвэрдэггүй ган гагнахад хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг дүүргэгч металлууд юм. Тэдгээрийн дотроос мөнгөн зэс цайр, мөнгөн зэс цайр кадми дүүргэгч металлууд нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг, учир нь гагнуурын температур нь үндсэн металлын шинж чанарт бага нөлөөлдөг. Хэд хэдэн нийтлэг мөнгөн суурьтай гагнуураар гагнасан ICr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын бат бөх чанарыг Хүснэгт 4-т жагсаав. Мөнгөн суурьтай гагнуураар гагнасан зэвэрдэггүй ган холболтыг өндөр зэврэлттэй орчинд ховор ашигладаг бөгөөд холболтын ажлын температур ерөнхийдөө 300 ℃-ээс хэтрэхгүй байдаг. Никельгүй зэвэрдэггүй ган гагнахдаа чийглэг орчинд гагнасан холболтын зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд b-ag50cuzncdni гэх мэт илүү их никель агуулсан гагнуурын дүүргэгч металлыг ашиглана. Мартенситик зэвэрдэггүй ган гагнахдаа үндсэн металл зөөлөрөхөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд b-ag40cuzncd гэх мэт гагнуурын температур 650 ℃-ээс хэтрэхгүй гагнуурын дүүргэгч металлыг ашиглана. Хамгаалалтын агаар мандалд зэвэрдэггүй ган гагнахдаа гадаргуу дээрх исэл хальсыг арилгахын тулд b-ag92culi болон b-ag72culi зэрэг литийн өөрөө гагнах урсгалыг ашиглаж болно. Вакуум орчинд зэвэрдэггүй ган гагнахдаа Zn болон CD зэрэг ууршихад хялбар элементүүдийг агуулаагүй үед дүүргэгч металлыг сайн чийгшүүлэхийн тулд Mn, Ni, RD зэрэг элементүүдийг агуулсан мөнгөн дүүргэгч металлыг сонгож болно.

Хүснэгт 4 Мөнгөн суурьтай дүүргэгч металлаар гагнасан ICr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын бат бэхийн үзүүлэлт

Зэс суурьтай гагнуурын дүүргэгч металлууд нь янз бүрийн гангуудыг гагнахад голчлон цэвэр зэс, зэс никель, зэс манганы кобальт гагнуурын дүүргэгч металлууд юм. Цэвэр зэс гагнуурын дүүргэгч металлыг голчлон хийн хамгаалалт эсвэл вакуум дор гагнахад ашигладаг. Зэвэрдэггүй ган холболтын ажлын температур нь 400 ℃-ээс хэтрэхгүй боловч холболт нь исэлдэлтийн эсэргүүцэл муутай. Зэс никель гагнуурын дүүргэгч металлыг голчлон дөлөөр гагнах болон индукцийн гагнуурт ашигладаг. Гагнасан 1Cr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын бат бөх чанарыг Хүснэгт 5-д үзүүлэв. Холболт нь үндсэн металлтай ижил бат бөх чанартай бөгөөд ажлын температур өндөр байгааг харж болно. Cu Mnco гагнуурын дүүргэгч металлыг голчлон хамгаалалтын агаар мандалд мартенситик зэвэрдэггүй ган гагнахад ашигладаг. Холболтын бат бэх ба ажлын температур нь алт суурьтай дүүргэгч металлаар гагнасантай харьцуулах боломжтой. Жишээлбэл, b-cu58mnco гагнуураар гагнасан 1Cr13 зэвэрдэггүй ган холболт нь b-au82ni гагнуураар гагнасан ижил зэвэрдэггүй ган холболттой ижил гүйцэтгэлтэй байдаг (Хүснэгт 6-г үзнэ үү) боловч үйлдвэрлэлийн өртөг эрс буурдаг.

Хүснэгт 5 Өндөр температурт зэс суурь дүүргэгч металлаар гагнасан 1Cr18Ni9Ti зэвэрдэггүй ган холболтын зүсэлтийн бат бэхийн үзүүлэлт

1Cr13 зэвэрдэггүй гангаар гагнасан холболтын зүсэлтийн бат бэхийн хүснэгт 6

Манган дээр суурилсан гагнуурын дүүргэгч металлыг голчлон хийн хамгаалалттай гагнуурын ажилд ашигладаг бөгөөд хийн цэвэршилт өндөр байх шаардлагатай. Үндсэн металлын ширхэгийн өсөлтөөс зайлсхийхийн тулд гагнуурын температур нь 1150 ℃-ээс бага харгалзах гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгох хэрэгтэй. Хүснэгт 7-д үзүүлсэн шиг манган дээр суурилсан гагнуураар гагнасан зэвэрдэггүй ган холболтын хувьд сэтгэл ханамжтай гагнуурын үр нөлөөг авч болно. Холболтын ажлын температур 600 ℃ хүрч болно.

Хүснэгт 7. Манганы суурьтай дүүргэгч металлаар гагнасан lcr18ni9fi зэвэрдэггүй ган холболтын зүсэлтийн бат бэх

Зэвэрдэггүй ганг никель суурьтай дүүргэгч металлаар гагнахад холболт нь өндөр температурын сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Энэхүү дүүргэгч металлыг ерөнхийдөө хийн хамгаалалттай гагнуур эсвэл вакуум гагнуурт ашигладаг. Холболтын үүсэх явцад гагнуурын холболтод илүү хэврэг нэгдлүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь холболтын бат бөх чанар, уян хатан чанарыг ноцтой бууруулдаг асуудлыг даван туулахын тулд гагнуурын үед амархан үүсдэг хэврэг фазын элементүүдийг үндсэн металл руу бүрэн тархсан эсэхийг баталгаажуулахын тулд холболтын зайг багасгах хэрэгтэй. Гагнуурын температурт удаан хугацаанд барих хугацаанаас болж үндсэн металлын үр тарианы өсөлт үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гагнуурын дараа бага температурт (гагнуурын температуртай харьцуулахад) богино хугацаанд барих болон диффузийн боловсруулалтын процессын хэмжүүрийг авч болно.

Зэвэрдэггүй ган гагнахад ашигладаг эрхэм металл гагнуурын дүүргэгч металлуудад голчлон алт суурьтай дүүргэгч металл болон палладий агуулсан дүүргэгч металлууд багтдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл нь чийгшил сайтай b-au82ni, b-ag54cupd болон b-au82ni юм. Гагнуурын зэвэрдэггүй ган холболт нь өндөр температурын бат бэх, исэлдэлтийн эсэргүүцэлтэй бөгөөд хамгийн их ажиллах температур нь 800 ℃ хүрч чаддаг. B-ag54cupd нь b-au82ni-тэй төстэй шинж чанартай бөгөөд үнэ нь бага тул b-au82ni-г орлох хандлагатай байдаг.

(2) Флюс болон зуухны агаар мандалд байгаа зэвэрдэггүй гангийн гадаргуу нь Cr2O3 болон TiO2 зэрэг исэл агуулдаг бөгөөд эдгээрийг зөвхөн хүчтэй идэвхжилтэй флюс ашиглан арилгаж болно. Зэвэрдэггүй ганыг цагаан тугалган хар тугалган гагнуураар гагнах үед тохиромжтой флюс нь фосфорын хүчлийн усан уусмал эсвэл цайрын исэл давсны хүчлийн уусмал юм. Фосфорын хүчлийн усан уусмалын идэвхжилийн хугацаа богино тул хурдан халаах гагнуурын аргыг хэрэглэх шаардлагатай. Fb102, fb103 эсвэл fb104 флюсийг мөнгөн суурьтай дүүргэгч металлаар гагнахад ашиглаж болно. Зэс суурьтай дүүргэгч металлаар зэвэрдэггүй ган гагнах үед гагнуурын өндөр температуртай тул fb105 флюсийг ашигладаг.

Зууханд зэвэрдэггүй ган гагнах үед вакуум агаар мандал эсвэл устөрөгч, аргон, задралын аммиак зэрэг хамгаалалтын агаар мандал ихэвчлэн ашиглагддаг. Вакуум гагнах үед вакуум даралт 10-2Па-аас бага байх ёстой. Хамгаалалтын агаар мандалд гагнах үед хийн шүүдэр цэг -40 ℃-ээс ихгүй байх ёстой. Хэрэв хийн цэвэршилт хангалтгүй эсвэл гагнах температур өндөр биш бол агаар мандалд бага хэмжээний хийн гагнах урсгал, тухайлбал бор трифторид нэмж болно.

2. Гагнуурын технологи

Зэвэрдэггүй ганг гагнахаас өмнө тос, тосны хальсыг арилгахын тулд илүү нарийн цэвэрлэгээ хийх шаардлагатай. Цэвэрлэсний дараа шууд гагнах нь дээр.

Зэвэрдэггүй гангаар гагнах нь дөл, индукцийн болон зуухны дунд халаалтын аргыг ашиглаж болно. Зууханд гагнах зуух нь сайн температурын хяналтын системтэй байх ёстой (гагнуурын температурын хазайлт ± 6 ℃ байх шаардлагатай) бөгөөд хурдан хөргөх боломжтой. Устөрөгчийг гагнуурын хамгаалалтын хий болгон ашиглах үед устөрөгчийн шаардлага нь гагнуурын температур болон үндсэн металлын найрлагаас хамаарна, өөрөөр хэлбэл гагнуурын температур бага байх тусам үндсэн металл нь тогтворжуулагч агуулдаг бөгөөд устөрөгчийн шүүдэр цэг бага байх шаардлагатай. Жишээлбэл, 1Cr13 болон cr17ni2t зэрэг мартенситик зэвэрдэггүй гангийн хувьд 1000 ℃-д гагнах үед устөрөгчийн шүүдэр цэг -40 ℃-ээс бага байх шаардлагатай; тогтворжуулагчгүй 18-8 хром никель зэвэрдэггүй гангийн хувьд 1150 ℃-д гагнах үед устөрөгчийн шүүдэр цэг 25 ℃-ээс бага байх ёстой; Гэсэн хэдий ч титан тогтворжуулагч агуулсан 1Cr18Ni9Ti зэвэрдэггүй гангийн хувьд 1150 ℃-д гагнах үед устөрөгчийн шүүдэр цэг -40 ℃-ээс бага байх ёстой. Аргон хамгаалалттай гагнах үед аргоны цэвэр байдал өндөр байх шаардлагатай. Хэрэв зэвэрдэггүй гангийн гадаргуу дээр зэс эсвэл никель бүрсэн бол хамгаалалтын хийн цэвэр байдлын шаардлагыг бууруулж болно. Зэвэрдэггүй гангийн гадаргуу дээрх исэл хальсыг арилгахын тулд BF3 хийн урсгалыг нэмж, лити эсвэл бор агуулсан өөрөө урсгалтай гагнуурыг ашиглаж болно. Зэвэрдэггүй ганг вакуумаар гагнах үед вакуум зэргийн шаардлага нь гагнуурын температураас хамаарна. Гагнуурын температур нэмэгдэхийн хэрээр шаардлагатай вакуумыг бууруулж болно.

Гагнуурын дараах зэвэрдэггүй гангийн гол үйл явц нь үлдэгдэл урсгал болон үлдэгдэл урсгалын дарангуйлагчийг цэвэрлэх, шаардлагатай бол гагнуурын дараах дулааны боловсруулалт хийх явдал юм. Ашигласан урсгал болон гагнуурын аргаас хамааран үлдэгдэл урсгалыг усаар угааж, механикаар цэвэрлэж эсвэл химийн аргаар цэвэрлэж болно. Хэрэв үений ойролцоох халаасан хэсэгт үлдэгдэл урсгал эсвэл исэл хальсыг цэвэрлэхийн тулд зүлгүүр ашиглавал элс эсвэл бусад металл бус нарийн ширхэгийг ашиглана. Мартенситик зэвэрдэггүй ган болон хур тунадасжилтын зэвэрдэггүй гангаар хийсэн эд ангиудыг гагнуурын дараа материалын тусгай шаардлагын дагуу дулааны боловсруулалт хийх шаардлагатай. NiCrB болон NiCrSi дүүргэгч металлаар гагнасан зэвэрдэггүй ган холболтыг гагнуурын дараа диффузийн дулааны боловсруулалтаар боловсруулж, гагнуурын зайг багасгаж, үений бичил бүтэц, шинж чанарыг сайжруулдаг.