Superalloys များကို ဘရောစပ်ခြင်း
(၁) စူပါသတ္တုစပ်များ၏ ಲೇಪನ್ಯಾನိုများကို အမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်- နီကယ်အခြေခံ၊ သံအခြေခံနှင့် ကိုဘော့အခြေခံ။ ၎င်းတို့တွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိကောင်းများ၊ အောက်ဆီဒေးရှင်းခံနိုင်ရည်နှင့် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ချေးခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ နီကယ်အခြေခံသတ္တုစပ်ကို လက်တွေ့ထုတ်လုပ်မှုတွင် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။
စူပါအလွိုင်းတွင် Cr ပိုမိုပါဝင်ပြီး အပူပေးနေစဉ်အတွင်း မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖယ်ရှားရန်ခက်ခဲသော Cr2O3 အောက်ဆိုဒ်အလွှာဖြစ်ပေါ်လာသည်။ နီကယ်အခြေခံစူပါအလွိုင်းများတွင် အပူပေးသောအခါ အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်တိုးလွယ်သော Al နှင့် Ti ပါဝင်သည်။ ထို့ကြောင့် အပူပေးနေစဉ်အတွင်း စူပါအလွိုင်းများ၏ အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်တိုးခြင်းကို ကာကွယ်ရန် သို့မဟုတ် လျှော့ချရန်နှင့် အောက်ဆိုဒ်အလွှာကို ဖယ်ရှားရန်မှာ ဘရက်ရှ်လုပ်နေစဉ်အတွင်း အဓိကပြဿနာဖြစ်သည်။ ဘရက်ရှ်တွင်ပါဝင်သော borax သို့မဟုတ် boric acid သည် ဘရက်ရှ်အပူချိန်တွင် အခြေခံသတ္တုကို ချေးစေနိုင်သောကြောင့် ဓာတ်ပြုပြီးနောက် စုပုံလာသော ဘိုရွန်သည် အခြေခံသတ္တုထဲသို့ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်နိုင်ပြီး အမှုန်အမွှားများကြား စိမ့်ဝင်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Al နှင့် Ti ပါဝင်မှုမြင့်မားသော သွန်းလုပ်ထားသော နီကယ်အခြေခံအလွိုင်းများအတွက် အပူပေးနေစဉ်အတွင်း အလွိုင်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်တိုးခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် အပူပေးနေစဉ်အတွင်း အပူပေးနေစဉ်အတွင်း အပူပေးနေစဉ်အတွင်း အလွိုင်းမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အောက်ဆိုဒ်ဓာတ်တိုးခြင်းကို ရှောင်ရှားရန် အပူပေးနေစဉ်အတွင်း အပူပေးနေစဉ်အတွင်း 10-2 ~ 10-3pa ထက် မနည်းစေရပါ။
အရည်ခိုင်ခံ့စေသောနှင့် မိုးရွာသွန်းစေသောနီကယ်အခြေခံသတ္တုစပ်များအတွက်၊ သတ္တုစပ်ဒြပ်စင်များ အပြည့်အဝပျော်ဝင်စေရန်အတွက် အရည်သန့်စင်မှု၏အပူပေးအပူချိန်နှင့် ကိုက်ညီသင့်သည်။ သတ္တုစပ်အပူချိန်သည် အလွန်နိမ့်ပြီး သတ္တုစပ်ဒြပ်စင်များကို လုံးဝပျော်ဝင်စေ၍မရပါ။ သတ္တုစပ်အပူချိန် အလွန်မြင့်မားပါက အခြေခံသတ္တုအမှုန်များ ကြီးထွားလာပြီး အပူကုသမှုပြီးနောက်ပင် ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများ ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာမည်မဟုတ်ပါ။ သွန်းလောင်းထားသောအခြေခံသတ္တုစပ်များ၏ အစိုင်အခဲအရည်အပူချိန်သည် မြင့်မားပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် အပူချိန်မြင့်မားလွန်းခြင်းကြောင့် ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများကို သက်ရောက်မှုမရှိပါ။
နီကယ်အခြေခံ superalloy အချို့၊ အထူးသဖြင့် precipitation strengthened alloys များသည် stress cracking ဖြစ်တတ်ပါသည်။ brazing မလုပ်မီ၊ လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော stress ကို လုံးဝဖယ်ရှားရမည်ဖြစ်ပြီး brazing လုပ်နေစဉ်အတွင်း thermal stress ကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်သင့်သည်။
(၂) နီကယ်အခြေခံသတ္တုစပ်ကို ငွေအခြေခံ၊ ကြေးနီစစ်စစ်၊ နီကယ်အခြေခံနှင့် တက်ကြွသောဂဟေဆက်တို့ဖြင့် ဂဟေဆက်နိုင်သည်။ အဆစ်၏အလုပ်လုပ်အပူချိန်မမြင့်မားသောအခါ ငွေအခြေခံပစ္စည်းများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ငွေအခြေခံဂဟေဆက်အမျိုးအစားများစွာရှိသည်။ ဂဟေဆက်အပူပေးစဉ်အတွင်း အတွင်းပိုင်းဖိစီးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက် အရည်ပျော်အပူချိန်နည်းသော ဂဟေဆက်ကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ Fb101 flux ကို ငွေအခြေခံသတ္တုဖြင့် ဂဟေဆက်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ Fb102 flux ကို အလူမီနီယမ်ပါဝင်မှုအမြင့်ဆုံးရှိသော ಒಣಗಿತခိုင်မာသော superalloy ကို ဂဟေဆက်ရန်အသုံးပြုပြီး 10% ~ 20% ဆိုဒီယမ်ဆီလီကိတ် သို့မဟုတ် အလူမီနီယမ် flux (fb201 ကဲ့သို့) ကိုထည့်သွင်းသည်။ ဂဟေဆက်အပူချိန် 900 ℃ ထက်ကျော်လွန်သောအခါ fb105 flux ကို ရွေးချယ်သင့်သည်။
လေဟာနယ် သို့မဟုတ် အကာအကွယ်ပေးသောလေထုတွင် ကြေးနီကို ကြေးနီဖြင့် ಲೇಪသောအခါ၊ သန့်စင်သောကြေးနီကို ಲೇಪသတ္တုအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ಲೇಪအပူချိန်မှာ ၁၁၀၀ မှ ၁၁၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ဖြစ်ပြီး၊ အဆစ်သည် ဖိစီးမှုကွဲအက်ခြင်းကို မဖြစ်ပေါ်စေသော်လည်း၊ အလုပ်လုပ်သည့်အပူချိန်မှာ ၄၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက် မပိုစေရ။
နီကယ်အခြေခံသွန်းလောင်းထားသောသတ္တုသည် အပူချိန်မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ကောင်းမွန်ပြီး သွန်းလောင်းနေစဉ်အတွင်း ဖိစီးမှုကွဲအက်ခြင်းမရှိသောကြောင့် Superalloys တွင် အသုံးအများဆုံးသွန်းလောင်းထားသောသတ္တုဖြစ်သည်။ နီကယ်အခြေခံသွန်းလောင်းထားသောအဓိကသတ္တုစပ်များသည် Cr၊ Si၊ B ဖြစ်ပြီး ဂဟေအနည်းငယ်တွင် Fe၊ W စသည်တို့ပါဝင်သည်။ ni-cr-si-b နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက b-ni68crwb သွန်းလောင်းထားသောသတ္တုသည် အခြေခံသတ္တုထဲသို့ B ၏ အမှုန်အမွှားများစိမ့်ဝင်မှုကို လျှော့ချပေးပြီး အရည်ပျော်အပူချိန်ကြားကာလကို တိုးစေသည်။ ၎င်းသည် အပူချိန်မြင့်မားသော အလုပ်လုပ်သည့်အစိတ်အပိုင်းများနှင့် တာဘိုင်ဓါးများကို သွန်းလောင်းရန်အတွက် သွန်းလောင်းထားသောသတ္တုဖြစ်သည်။ သို့သော် W ပါဝင်သောဂဟေ၏ ချောမွေ့မှုသည် ပိုမိုဆိုးရွားလာပြီး အဆစ်ကွာဟချက်ကို ထိန်းချုပ်ရန်ခက်ခဲသည်။
တက်ကြွစွာပျံ့နှံ့သော ಲೇಪಿಸသတ္တုတွင် Si ဒြပ်စင်မပါဝင်ဘဲ အောက်ဆီဒေးရှင်းခံနိုင်ရည်နှင့် ဗော်လ်ကန်ဇေးရှင်းခံနိုင်ရည် အလွန်ကောင်းမွန်ပါသည်။ ಲೇಪಿಸအပူချိန်ကို ဂဟေအမျိုးအစားအလိုက် ၁၁၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၁၂၁၈ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ ရွေးချယ်နိုင်ပါသည်။ ಲೇಪಿಸပြီးနောက် အခြေခံသတ္တုနှင့် ဂုဏ်သတ္တိတူညီသော ಲೇಪಿಸအဆစ်ကို ၁၀၆၆ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် ပျံ့နှံ့မှုကုသမှုပြီးနောက် ရရှိနိုင်ပါသည်။
(၃) နီကယ်အခြေခံသတ္တုစပ်ကို အကာအကွယ်ပေးသောလေထုမီးဖို၊ ဖုန်စုပ်ဘရက်ရှ်နှင့် ယာယီအရည်အဆင့်ချိတ်ဆက်မှုတို့တွင် ဘရက်ရှ်လုပ်နိုင်သည်။ ဘရက်ရှ်မလုပ်မီ မျက်နှာပြင်ကို အဆီဖယ်ရှားပြီး အောက်ဆိုဒ်ကို သဲစက္ကူပွတ်တိုက်ခြင်း၊ ဖဲလ်ဘီးပွတ်တိုက်ခြင်း၊ အက်စီတုန်းပွတ်တိုက်ခြင်းနှင့် ဓာတုဗေဒသန့်ရှင်းရေးဖြင့် ဖယ်ရှားရမည်။ ဘရက်ရှ်လုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက်များကို ရွေးချယ်သောအခါ၊ စီးဆင်းမှုနှင့် အခြေခံသတ္တုအကြား ပြင်းထန်သောဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုကို ရှောင်ရှားရန် အပူပေးအပူချိန် မမြင့်မားသင့်ဘဲ ဘရက်ရှ်အချိန်တိုတိုဖြစ်သင့်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။ အခြေခံသတ္တု အက်ကွဲခြင်းမှ ကာကွယ်ရန်အတွက် အအေးခံထားသော အစိတ်အပိုင်းများကို ဂဟေဆော်ခြင်းမပြုမီ ဖိစီးမှုကို လျှော့ချရမည်ဖြစ်ပြီး ဂဟေဆက်အပူပေးမှုသည် တတ်နိုင်သမျှ တစ်ပြေးညီဖြစ်ရမည်။ ရွာသွန်းမှုအားကောင်းစေသော superalloys များအတွက် အစိတ်အပိုင်းများကို ဦးစွာ အစိုင်အခဲအရည်ကုသမှုခံယူပြီးနောက် အိုမင်းရင့်ရော်မှုအားကောင်းစေသောကုသမှုထက် အနည်းငယ်ပိုမြင့်သော အပူချိန်တွင် ဘရက်ရှ်လုပ်ကာ နောက်ဆုံးတွင် အိုမင်းရင့်ရော်မှုကုသမှုခံယူရမည်။
၁) အကာအကွယ်ပေးသောလေထုမီးဖိုတွင် ಲೇಪခြင်း အကာအကွယ်ပေးသောလေထုမီးဖိုတွင် ಲೇಪခြင်းသည် အကာအကွယ်ပေးသောဓာတ်ငွေ့၏ မြင့်မားသောသန့်စင်မှုလိုအပ်သည်။ w (AL) နှင့် w (TI) 0.5% အောက်ရှိသော superalloys များအတွက်၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင် သို့မဟုတ် အာဂွန်ကိုအသုံးပြုသောအခါ dew point သည် -54 ℃ ထက်နိမ့်ရမည်။ Al နှင့် Ti ပါဝင်မှုတိုးလာသောအခါ၊ အလွိုင်းမျက်နှာပြင်သည် အပူပေးသောအခါ အောက်ဆီဒိုက်ဖြစ်နေဆဲဖြစ်သည်။ အောက်ပါအစီအမံများကို လုပ်ဆောင်ရမည်။ flux အနည်းငယ် (ဥပမာ fb105 ကဲ့သို့) ထည့်ပြီး flux ပါသော အောက်ဆိုဒ်အလွှာကို ဖယ်ရှားပါ။ အစိတ်အပိုင်းများ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် 0.025 ~ 0.038mm အထူရှိသော အပေါ်ယံလွှာကို ချထားသည်။ ဂဟေဆက်မည့်ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ကြိုတင်ဖြန်းပါ။ boron trifluoride ကဲ့သို့သော ဓာတ်ငွေ့ flux အနည်းငယ်ထည့်ပါ။
၂) ပိုမိုကောင်းမွန်သော ကာကွယ်မှုအကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် သွန်းလောင်းမှုအရည်အသွေးရရှိရန်အတွက် Vacuum brazing vacuum brazing ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။ ပုံမှန်နီကယ်အခြေခံ superalloy အဆစ်များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများအတွက် ဇယား ၁၅ ကိုကြည့်ပါ။ w (AL) နှင့် w (TI) ၄% ထက်နည်းသော superalloy များအတွက်၊ အထူးကြိုတင်ကုသမှုမပါဘဲ ဂဟေဆော်စိုစွတ်မှုကို သေချာစေနိုင်သော်လည်း မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် 0.01 ~ 0.015mm နီကယ်အလွှာကို electroplate လုပ်ခြင်းသည် ပိုကောင်းပါသည်။ w (AL) နှင့် w (TI) ၄% ထက်ကျော်လွန်သောအခါ၊ နီကယ်အလွှာ၏အထူသည် 0.020.03mm ရှိရမည်။ အလွှာပါးလွန်းခြင်းသည် အကာအကွယ်အကျိုးသက်ရောက်မှုမရှိပါ၊ အလွှာထူလွန်းခြင်းသည် အဆစ်၏ခိုင်ခံ့မှုကို လျော့ကျစေလိမ့်မည်။ ဂဟေဆက်ရမည့် အစိတ်အပိုင်းများကိုလည်း vacuum brazing အတွက် box ထဲတွင်ထည့်နိုင်သည်။ box ကို getter ဖြင့်ဖြည့်သင့်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Zr သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဓာတ်ငွေ့ကိုစုပ်ယူပြီး box တွင် ဒေသတွင်း vacuum တစ်ခုဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး ထို့ကြောင့် alloy မျက်နှာပြင်၏ oxidation ကိုကာကွယ်ပေးသည်။
ဇယား ၁၅။ ပုံမှန်နီကယ်အခြေခံ superalloys များ၏ Vacuum Brazed Joints များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ
Superalloy ၏ ဘရက်ရှ်လုပ်ထားသော အဆစ်၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ခိုင်ခံ့မှုသည် ဘရက်ရှ်ကွာဟချက်နှင့်အတူ ပြောင်းလဲသွားပြီး ဘရက်ရှ်လုပ်ပြီးနောက် ပျံ့နှံ့မှုကုသမှုသည် အဆစ်ကွာဟချက်၏ အများဆုံးခွင့်ပြုနိုင်သောတန်ဖိုးကို ပိုမိုမြင့်တက်စေမည်ဖြစ်သည်။ Inconel အလွိုင်းကို ဥပမာအဖြစ်ယူလျှင်၊ b-ni82crsib ဖြင့် ဘရက်ရှ်လုပ်ထားသော Inconel အဆစ်၏ အများဆုံးကွာဟချက်သည် 1000 ℃ တွင် 1H ပျံ့နှံ့မှုကုသမှုပြီးနောက် 90um အထိရောက်ရှိနိုင်သည်။ သို့သော် b-ni71crsib ဖြင့် ဘရက်ရှ်လုပ်ထားသော အဆစ်များအတွက်၊ 1000 ℃ တွင် 1H ပျံ့နှံ့မှုကုသမှုပြီးနောက် အများဆုံးကွာဟချက်မှာ 50um ခန့်ဖြစ်သည်။
၃) ယာယီအရည်အဆင့်ချိတ်ဆက်မှု ယာယီအရည်အဆင့်ချိတ်ဆက်မှုတွင် အခြေခံသတ္တုထက် အရည်ပျော်မှတ်နိမ့်သော အလွှာကြားအလွိုင်း (၂.၅ မှ ၁၀၀ မီလီမီတာအထူခန့်) ကို ဖြည့်စွက်သတ္တုအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ဖိအားအနည်းငယ် (၀ မှ ၀.၀၀၇ မီလီမီတာ) နှင့် သင့်လျော်သောအပူချိန် (၁၁၀၀ မှ ၁၂၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်) အောက်တွင်၊ အလွှာကြားပစ္စည်းသည် အခြေခံသတ္တုကို ဦးစွာအရည်ပျော်ပြီး စိုစွတ်စေသည်။ ဒြပ်စင်များ လျင်မြန်စွာပျံ့နှံ့မှုကြောင့် အဆစ်ဖွဲ့စည်းရန် အဆစ်တွင် isothermal solidification ဖြစ်ပေါ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အခြေခံသတ္တုမျက်နှာပြင်၏ ကိုက်ညီမှုလိုအပ်ချက်များကို သိသိသာသာလျှော့ချပေးပြီး ဂဟေဖိအားကို လျှော့ချပေးသည်။ ယာယီအရည်အဆင့်ချိတ်ဆက်မှု၏ အဓိက parameters များမှာ ဖိအား၊ အပူချိန်၊ ထိန်းထားချိန်နှင့် အလွှာကြားအလွှာ၏ဖွဲ့စည်းမှုတို့ဖြစ်သည်။ ဂဟေဆက်ခြင်း၏ မိတ်လိုက်မျက်နှာပြင်ကို ကောင်းစွာထိတွေ့နေစေရန် ဖိအားနည်းနည်းသာသုံးပါ။ အပူပေးအပူချိန်နှင့် အချိန်သည် အဆစ်၏စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် များစွာသက်ရောက်မှုရှိသည်။ အဆစ်သည် အခြေခံသတ္တုကဲ့သို့ ခိုင်ခံ့ရန် လိုအပ်ပြီး အခြေခံသတ္တု၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မထိခိုက်ပါက အပူချိန်မြင့် (ဥပမာ ≥ 1150 ℃) နှင့် အချိန်ကြာမြင့်ခြင်း (ဥပမာ 8 ~ 24h) တို့၏ ချိတ်ဆက်မှုလုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက်များကို လက်ခံရမည်။ အဆစ်၏ ချိတ်ဆက်မှုအရည်အသွေး လျော့ကျခြင်း သို့မဟုတ် အခြေခံသတ္တုသည် အပူချိန်မြင့်ကို မခံနိုင်ပါက အပူချိန်နိမ့် (1100 ~ 1150 ℃) နှင့် အချိန်တို (1 ~ 8h) ကို အသုံးပြုရမည်။ အလယ်အလတ်အလွှာသည် ချိတ်ဆက်ထားသော အခြေခံသတ္တုဖွဲ့စည်းမှုကို အခြေခံဖွဲ့စည်းမှုအဖြစ်ယူပြီး B၊ Si၊ Mn၊ Nb ကဲ့သို့သော အအေးပေးဒြပ်စင်အမျိုးမျိုးကို ထည့်သွင်းရမည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Udimet အလွိုင်း၏ ဖွဲ့စည်းမှုသည် ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo ဖြစ်ပြီး ယာယီအရည်အဆင့် ချိတ်ဆက်မှုအတွက် အလယ်အလတ်အလွှာ၏ ဖွဲ့စည်းမှုသည် b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 ဖြစ်သည်။ ဤဒြပ်စင်အားလုံးသည် Ni Cr သို့မဟုတ် Ni Cr Co သတ္တုစပ်များ၏ အရည်ပျော်အပူချိန်ကို အနိမ့်ဆုံးသို့ လျှော့ချနိုင်သော်လည်း B ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုမှာ အထင်ရှားဆုံးဖြစ်သည်။ ထို့အပြင်၊ B ၏ မြင့်မားသော ပျံ့နှံ့မှုနှုန်းသည် အလွှာအကြား သတ္တုစပ်နှင့် အခြေခံသတ္တုကို လျင်မြန်စွာ တစ်သားတည်းဖြစ်စေနိုင်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၂ ခုနှစ်၊ ဇွန်လ ၁၃ ရက်