Bạn có thể hàn sao?

Stellite, như một coban - Hợp kim dựa trên hiệu suất tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Nhiều người có thể tự hỏi liệu sao có thể được hàn hay không. Câu trả lời là có, nhưng hàn stellite không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Nó có yêu cầu cao đối với các phương pháp hàn, quy trình và toán tử do các thuộc tính vật liệu độc đáo của nó.
Tính khả thi của hàn sao
Stellite có thể được hàn về bản chất. Khả năng hàn của nó chủ yếu được xác định bởi thành phần hóa học và cấu trúc vi mô. Stellite chứa các yếu tố như coban, crom, vonfram và carbon. Trong số đó, crom có ​​thể tạo thành một màng oxit dày đặc trên bề mặt của hợp kim, có tác dụng bảo vệ nhất định trong quá trình hàn. Tuy nhiên, sự hiện diện của vonfram và carbon cũng mang đến một số khó khăn để hàn. Vonfram có một điểm nóng chảy cao, làm tăng khó khăn trong việc làm tan chảy hợp kim trong quá trình hàn. Carbon có thể kết hợp với các yếu tố khác để tạo thành cacbua. Nếu quá trình hàn không được kiểm soát đúng cách, các cacbua này có thể kết tủa trong mối hàn và nhiệt - vùng bị ảnh hưởng, ảnh hưởng đến hiệu suất của khớp hàn.
Trong các ứng dụng thực tế, hàn sao thường được sử dụng để sửa chữa hàn các thành phần sao bị mòn hoặc hàn bề mặt các vật liệu cơ sở khác để cải thiện hiệu suất bề mặt của chúng. Ví dụ, trong ngành công nghiệp dầu khí, khi sử dụng ghế van stellite, hàn sửa chữa có thể được thực hiện để khôi phục kích thước và hiệu suất của nó, có thể tiết kiệm chi phí so với việc thay thế thành phần mới.
Phương pháp hàn phổ biến cho sao
Hàn hồ quang Vonfram Gas (GTAW)
Hàn hồ quang vonfram, còn được gọi là hàn TIG, là một phương pháp thường được sử dụng để hàn sao. Trong phương pháp này, một điện cực vonfram không được tiêu thụ- được sử dụng để tạo ra một vòng cung giữa điện cực và phôi, và nhóm hàn được bảo vệ bởi một khí trơ (thường là argon). Ưu điểm của GTAW là nó có thể kiểm soát chính xác đầu vào nhiệt, điều này rất quan trọng đối với hàn sao. Stellite nhạy cảm với đầu vào nhiệt. Đầu vào nhiệt quá mức sẽ gây ra sự tăng trưởng quá mức của các hạt trong nhiệt - vùng bị ảnh hưởng và kết tủa quá mức của cacbua, làm giảm độ bền của khớp. GTAW có thể điều chỉnh dòng hàn, điện áp và tốc độ hàn để kiểm soát đầu vào nhiệt trong phạm vi hợp lý. Nó phù hợp để hàn mỏng - Các thành phần sao có tường hoặc hàn bề mặt với các hạt hàn nhỏ.
Hàn hồ quang plasma (PAW)
Hàn hồ quang plasma là một phương pháp hiệu quả khác cho hàn sao. Vòng cung plasma có mật độ năng lượng cao, có thể làm tan chảy sao nhanh chóng. Giống như GTAW, nó cũng sử dụng khí trơ để bảo vệ. Mật độ năng lượng cao của hồ quang plasma làm cho quá trình hàn hiệu quả hơn và nó có thể có được sự thâm nhập hàn sâu hơn trong cùng điều kiện hàn. Phương pháp này phù hợp để hàn các phôi sao dày hơn hoặc cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu quả hàn cao hơn. Tuy nhiên, hàn hồ quang plasma có yêu cầu cao hơn đối với thiết bị và người vận hành, và các thông số cần được điều chỉnh cẩn thận hơn để tránh các khiếm khuyết như lỗ chân lông và vết nứt trong mối hàn.
Oxy - Hàn acetylene
Oxy - Hàn acetylene từng là một phương pháp thường được sử dụng để hàn sao, đặc biệt là để hàn bề mặt. Nó sử dụng ngọn lửa được tạo ra bởi sự đốt cháy oxy và acetylen để làm tan chảy dây hàn sao và vật liệu cơ sở. Phương pháp này có yêu cầu thiết bị thấp và dễ vận hành, nhưng nó có một số nhược điểm rõ ràng. Đầu vào nhiệt của hàn oxy - Acetylene không dễ kiểm soát và nhiệt - vùng bị ảnh hưởng lớn, rất dễ gây ra sự kết tủa quá mức của cacbua trong stellite. Ngoài ra, ngọn lửa có thể gây ra quá trình oxy hóa kim loại hàn nếu sự bảo vệ không tốt, làm giảm hiệu suất của khớp hàn. Hiện tại, Oxy - Hàn acetylene dần dần được thay thế bằng GTAW và PAW trong nhiều lĩnh vực, nhưng nó vẫn được sử dụng trong một số công việc hàn sửa chữa quy mô - nhỏ do tính đơn giản của nó.
Những thách thức trong hàn và giải pháp sao
Bẻ khóa
Cracking là một trong những vấn đề phổ biến nhất trong hàn sao. Có hai loại vết nứt chính: vết nứt nóng và vết nứt lạnh. Các vết nứt nóng thường xảy ra trong nhóm hàn trong quá trình hóa rắn, có liên quan đến thành phần của sao và quá trình hàn. Stellite có phạm vi nhiệt độ hóa rắn rộng và thấp - nóng chảy - điểm eutectics có thể được hình thành trong nhóm hàn, rất dễ gây ra các vết nứt nóng dưới tác động của ứng suất hàn. Các vết nứt lạnh thường xảy ra ở nhiệt - vùng bị ảnh hưởng hoặc mối hàn sau khi làm mát, chủ yếu là do độ cứng cao và độ bền thấp của nhiệt - vùng bị ảnh hưởng do kết tủa cacbua.
Để ngăn chặn vết nứt, các biện pháp sau đây có thể được thực hiện. Đầu tiên, làm nóng phôi trước khi hàn. Làm nóng trước có thể làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa mối hàn và vật liệu cơ bản, giảm căng thẳng hàn và làm chậm tốc độ làm mát, có lợi để giảm lượng mưa của cacbua. Nhiệt độ làm nóng trước thường là 200 - 400 độ, tùy thuộc vào loại sao và độ dày của phôi. Thứ hai, kiểm soát đầu vào nhiệt. Như đã đề cập trước đó, đầu vào nhiệt quá mức sẽ làm tăng nguy cơ nứt, do đó cần phải chọn các thông số hàn phù hợp để đảm bảo rằng đầu vào nhiệt vừa phải. Thứ ba, bài - xử lý nhiệt hàn. Sau khi hàn, phôi có thể được làm nóng đến một nhiệt độ nhất định (thường là 600 - 700 độ) và giữ trong một khoảng thời gian, sau đó làm mát chậm. Điều này có thể làm giảm căng thẳng hàn và cải thiện độ bền của khớp hàn.
Độ xốp
Độ xốp trong mối hàn là một vấn đề khác có thể xảy ra trong hàn sao. Độ xốp chủ yếu được gây ra bởi sự hiện diện của khí trong bể hàn không thể thoát ra trong thời gian quá trình hóa rắn. Các nguồn khí bao gồm độ ẩm, vết dầu và oxit trên bề mặt của phôi và dây hàn, cũng như khí tạp chất trong khí bảo vệ.
Để tránh độ xốp, cần phải làm sạch nghiêm ngặt bề mặt của phôi và dây hàn trước khi hàn. Bề mặt nên được đánh bóng để loại bỏ các oxit, vết dầu và rỉ sét, sau đó được làm sạch bằng acetone hoặc các chất làm sạch khác. Khí bảo vệ phải có độ tinh khiết cao, và tốc độ dòng chảy và phạm vi bảo vệ phải phù hợp để đảm bảo rằng bể hàn được phân lập hoàn toàn khỏi không khí. Ngoài ra, tốc độ hàn không nên quá nhanh, do đó khí trong bể hàn có đủ thời gian để thoát ra.
Thận trọng đối với hàn sao
Lựa chọn vật liệu hàn
Khi hàn sao, thường nên sử dụng dây hàn có cùng hoặc thành phần tương tự như vật liệu cơ sở. Điều này có thể đảm bảo rằng thành phần và hiệu suất của mối hàn gần với các vật liệu cơ bản. Ví dụ, khi hàn sao 6, nên sử dụng dây hàn Stellite 6. Nếu các loại dây hàn khác được sử dụng, nó có thể dẫn đến sự khác biệt về thành phần của mối hàn, ảnh hưởng đến điện trở hao mòn, điện trở nhiệt độ- và các tính chất khác của khớp.
Kiểm soát các tham số quy trình hàn
Ngoài đầu vào nhiệt được đề cập trước đó, các thông số quy trình hàn khác cũng cần được kiểm soát nghiêm ngặt. Dòng hàn nên được khớp với đường kính của dây hàn và độ dày của phôi. Một dòng điện quá lớn sẽ gây ra sự tan chảy quá mức, và dòng điện quá nhỏ sẽ dẫn đến phản ứng tổng hợp kém. Tốc độ hàn phải ổn định để đảm bảo sự hình thành đồng đều của mối hàn. Khoảng cách giữa điện cực và phôi (chiều dài hồ quang) cũng nên được giữ không đổi, rất hữu ích để duy trì sự ổn định của cung và tính đồng nhất của đầu vào nhiệt.
Post - Kiểm tra hàn
Sau khi hàn, khớp hàn nên được kiểm tra. Kiểm tra trực quan trước tiên có thể kiểm tra xem có những khiếm khuyết rõ ràng như vết nứt, lỗ chân lông và phản ứng tổng hợp không hoàn chỉnh trên bề mặt của mối hàn hay không. Đối với các thành phần quan trọng, các phương pháp thử nghiệm phá hủy không - như x - kiểm tra tia hoặc kiểm tra siêu âm có thể được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật bên trong. Ngoài ra, các thử nghiệm thuộc tính cơ học có thể được thực hiện trên khớp hàn nếu cần thiết để xác minh xem độ cứng, độ bền kéo của nó và các tính chất khác đáp ứng các yêu cầu.
Tóm lại, mặc dù hàn sao là một thách thức, nhưng nó có thể đạt được thành công bằng cách chọn các phương pháp hàn thích hợp, kiểm soát nghiêm ngặt quá trình hàn và thực hiện các biện pháp phòng ngừa cần thiết. Hàn Stellite đóng một vai trò quan trọng trong việc sửa chữa và cải thiện hiệu suất của các thành phần sao, có thể kéo dài tuổi thọ của các thành phần và giảm chi phí sản xuất. Với sự phát triển liên tục của công nghệ hàn, khả năng hàn của sao sẽ được cải thiện hơn nữa và ứng dụng của nó trong hàn sẽ rộng hơn.