1. Milline on kuuma - rullitud k500 plaadi põhimõtteline olek, kui see veskist lahkub, ja kuidas dikteerib see olek tootja jaoks kogu allavoolu valmistamisstrateegia?
Kuuma - rullitud k500 plaadi põhimõtteline metallurgiline olek on lahendatud lahendus. Kuum - veeremisprotsess viiakse läbi temperatuuridel tavaliselt vahemikus 1700 kraadi F ja 2200 kraadi F (927 kraadi - 1204 kraad), mis on selle sulami jaoks palju üle lahuse lõõmutamise temperatuuride vahemikku.
As - kuum - rullitud oleku metallurgilised mõjud:
Mikrostruktuur: kõrge - temperatuuri veeremine ja sellele järgnev kiire jahutamine (sageli vee kustutamine) annab homogeense, ühe - faasi, austeniitse struktuuri. Kogu vanus - kõvenevad elemendid - alumiinium (al) ja titanium (ti) - lahustatakse niklis {- vask maatriksis.
Mehaanilised omadused: plaat on kõige pehmemas, kõrgtumas ja raskemas seisukorras. Selle mehaanilised omadused (nt saagise tugevus ~ 40-50 ksi) on sarnased Monel 400 omadega. Sellel on madal kõvadus ja kõrge pikenemine, muutes selle ideaalseks raskeks valmistamiseks.
Stressiseisund: see on sisuliselt vaba külma tööga seotud olulistest sisemistest pingetest.
Alljärgneva valmistamisstrateegia dikteerimine:
See "pehme" tingimus ei ole K500 jaoks lõplik olek, kuid see on hädavajaliklähtepunkt. See dikteerib kahe - lavade valmistamise strateegia:
Valmistage pehmes olekus: kõik peamised metallitöötlemised tuleb lahendusel - lõõmutatud plaadil lõpule viia. See hõlmab järgmist:
Lõikamine: plasma, Waterjet või nihutamine.
Vormimine: raske painutamine, veeremine ja keerukatesse kujudesse surumine (nt veresoonte pead, kere plaadid).
Keevitamine: kogu keevitamine toimub selles seisukorras. See on kriitiline, kuna keevitussoojus hävitaks vananenud plaadi omadused, luues nõrga ja korrosiooni - tundliku kuumuse - mõjutatud tsooni (HAZ).
Lõplik samm: pärast seda, kui kogu valmistamine on lõpule viidud ja komponent on lõplikul geomeetrilisel kujul, läbib see sademete kõvenemise (vananemise) kuumtöötluse. See hõlmab kogu komplekti kuumutamist kuni 1100 kraadi F (593 kraadi) püsivaks perioodiks (nt 16 tundi), et sadestada gamma - prime (') faasi tugevdavat gammat.
See järjestus - valmistab pehme, kõvenemist - on mitte -, kõrge - tugevuse saavutamiseks, kõrge {- terviklikkuse lõpptoode kuumast- veeretatud k500 plaadist.
2. Otseses võrdluses määraks disainiinsener kuuma - rullitud k500 plaadi külma - rulliks ja millised on võtmekaubandus - selle otsuse korral?
Kuuma - rullitud ja külma - rullitud K500 plaadi valimine juhib komponendi suurus, nõutav tugevus ja valmistamise keerukus.
Määrake kuum - rullitud k500 plaati, kui:
Paksude sektsioonide ja suurte komponentide jaoks: kuum - veeremine on ainus praktiline meetod raskete plaatide tootmiseks, sageli üle 1 tolli (25 mm) paksuse. Suured rõhuanumad kestad, massiivsed merepuhastused ja paksud konstruktsiooniliikmed algavad kuumana - veeretatud plaadiga.
Raskete moodustamisoperatsioonide jaoks: kui disain nõuab dramaatilist kujundamist, näiteks reaktori jaoks vajaliku pea vajutamine või suureks - läbimõõduga silindrisse veeremine, on hädavajalik kuuma - kuuma - ülemine ja ühtlane elastsus. Külm - rullitud plaat, mis on raskem, on piiratud moodustatavusega ja see tõenäoliselt praguneb.
Kui lõplik komplekt vanandatakse: kuna komponent saavutab oma tugevuse lõplikul ahju töötlemisel, siis kõrgem "kui - tarnitakse" külma - veeretatud plaadi tugevus "on vajalik kulu. Kuum - rullitud plaat pakub ideaalset, toimivat substraati.
Täpsustage külm - rullitud/lahendus - lõõmutatud k500 plaat Kui:
Õhemate gabariidide jaoks, kus lõpptoote jaoks on vaja paremat pinnaviimistlust ja tihedamaid mõõtmeid tolerantseta.
Kui komponent on lihtne ja seda kasutatakse lahenduses - lõõmutatud tingimustes, kuid parem viimistlus kui kuum - on vaja.
Võtmekaubandus - väljalülitused:
| Tegur | Kuum - rullitud plaat | Külm - rullitud plaat |
|---|---|---|
| Paksus kättesaadavus | Excellent for heavy sections (>1 tolli). | Piiratud õhemate sektsioonidega. |
| Kui - tarnitud tugevus | Madal (lahus lõõmutatud). | Kõrgem külma töö tõttu. |
| Moodustatavus | Suurepärane, ühtlane elastsus. | Piiratud, kitsaste kurvide pragunemise oht. |
| Pinnaviimistlus | Veski skaala, kare pind, mis nõuab laskumist. | Sile, hele, "viimistletud" pind. |
| Mõõtmete tolerants | Laiemad tolerantsid. | Tihedamad tolerantsid. |
| Maksumus (paksude sektsioonide jaoks) | Ökonoomsem. | Oluliselt kallim või kättesaamatum. |
3. kuum - veeremisprotsess jätab plaadi pinnale veski skaala kihi. Miks on selle skaala täielik eemaldamine kriitiline enne plaadi kasutuselevõtmist või vanandamist ning millised on eelistatud meetodid laskumiseks?
Veski skaala on visad, mitme - kihiline oksiid (peamiselt NIO, Cu₂o), mis moodustub kõrgetel temperatuuridel. Selle olemasolu on kahjulik nii valmistamis- kui ka korrosiooni jõudlusele, muutes selle täieliku eemaldamise kriitiliseks.
Kriitilise eemaldamise põhjused:
Toimib tõhusa vananemise takistuseks: skaala isoleerib alusmetalli. Sademete kõvenemise ajal võib see põhjustada mitte - ühtlase kuumutamist ja jahutamist, takistades tugevdava gamma - peamise sademete järjepidevat moodustumist. Selle tulemuseks on ebaühtlased mehaanilised omadused.
Peidab pinnadefektid: praod, ringid või õmblused normismetallis saab skaalaga varjata, võimaldades vigase materjali valmistuda.
Kiirendab lokaliseeritud korrosiooni: veskiskaala on katoodne (üllas) aluseks oleva Monel K500 -ni. Elektrolüüdis (nt merevesi) seab see galvaanilise lahtri, kus skaala poorides väikesed, paljastatud pindalad muutuvad anodeks ja söövitavad kiiresti, põhjustades intensiivset paikamist.
Saastatud keevisõmblused: kui neid ei eemaldata keevisõmbluse piirkonnast, võib skaala keevisõmbluse basseini lõksu jääda, põhjustades lisamist, poorsust ja nõrgestatud keevisõmblust.
Eelistatud meetodid kuuma laskumise - rullitud k500 plaadil:
Purbed: see on kõige tavalisem ja tõhusam meetod. Plaat sukeldatakse lämmastikku (HNO₃) ja vesinikfluoric (HF) happete segu kuumutatud vanni. Happed lahustavad veski skaala keemiliselt, ründama märkimisväärselt mitteväärimetalli. Tavaliselt järgneb sellele põhjalik vee loputamine. Plaat jäetakse puhta, matthalli pinnaga, mis sobib ideaalselt järgnevaks valmistamiseks ja kontrollimiseks.
Abrasiivne lõhkamine: meetodeid nagu liivapritsimine või liivapuitmine mitte -} metallilise söötmega (nt granaat, alumiiniumoksiid) saab kasutada skaala mehaaniliseks eemaldamiseks. See on efektiivne, kuid nõuab hoolikat kontrolli, et vältida abrasiivsete osakeste manustamist pehmele pinnale, mis võib hiljem põhjustada. Sellele peab järgnema põhjalik puhastamine.
Töötlemine/lihvimine: väikeste alade või paksude taldrikute jaoks saab skaala eemaldada jahvatades või pinna lihvimisega. See on tõhus, kuid kulukas suurte pindade jaoks.
4. Kriitilise rakenduse jaoks nagu mereväe laeva propelleri tera, millised konkreetsed kvaliteeditagamise testid väljaspool standardset MTR -i tehakse kuumal - rullitud K500 plaadil?
Missiooni - kriitiline komponent nagu propeller, on keemia ja mehaaniliste omaduste standardveski testi aruanne (MTR) lihtsalt lähtejoon. Täiendavad testid tagavad plaadi sisemise ja välise usaldusväärsuse.
Olulised täiendavad QA testid:
Ultraheli testimine (UT) - ASTM A578 kohta:
Eesmärk: sisemiste, mahuliste katkestuste tuvastamine, näiteks valuplot - seotud toru, non - metallilised lisamised, lamineerimised ja vesinikuhelbed.
Protseduur: Tavaliselt täpsustatakse skaneerimist "I või II taseme", mis tagab kogu plaadi mahu põhjaliku katvuse. Sisemised vead on väsimuspragude peamised algatajad propelleri poolt kogetud tsükliliste koormuste all.
Vedela läbitungija testimine (PT) - ASTM E165 kohta:
Eesmärk: pinna tuvastamine - purustades defektid, nagu õmblused, kustutada praod ja ringid, mis ei pruugi pärast laskumist näha.
Protseduur: rakendatakse kogu mahavõetud plaadi pinnale. Mis tahes pinnaviga on tugev pingekontsentraator.
Makrotrooni testimine:
Eesmärk: hinnata plaadi kupongi sisemist helitusi ja teraviljavoogu. See paljastab sellised tingimused nagu keemiline segregatsioon, poorsus ja AS - valatud struktuur.
Protseduur: lõiku lõigatakse, jahvatatakse sile, söövitatakse tugeva happega ja uuritakse. Soovib ühtlast, peenet - teralist söövitusmuster.
Korrosiooni testimine:
Eesmärk: kuumtöötluse kinnitamine ja vastupidavus graanulaarse rünnaku suhtes.
Protseduur: Sageli viiakse sageli läbi Granulaarse korrosiooni (IGC) test ASTM G28 meetodi A (Streicheri test) kohta. Proov puutub kokku keeva raud (2}} väävelhappe lahusega. Kõrge korrosioonimäär näitab sensibiliseerimist (kroomi kahanemine terade piiridel), tõestades, et kuumtöötlus oli vale.
Need testid pakuvad ühiselt plaadi 3D -kvaliteedikaarti, kontrollides, et see on puudulikest puudustest, mis võivad tuua - teenuse tõrke nõudlikus rakenduses.
5. kuum - keevitamine rullitud k500 plaadil on heliliigese saavutamiseks vaja konkreetseid protseduure. Milline on soojuse - peamine metallurgiline väljakutse mõjutatud tsoonis (HAZ) ja milline on soovitatav postitus - keevisõmbluse kuumtöötluse protokoll?
Esmane väljakutse on intensiivse ja lokaliseeritud keevitussoojuse põhjustatud HAZ -i mikrostrukturaalse muundamise haldamine.
Esmane metallurgiline väljakutse: HAZ üle - vananemine/pehmendamine
Kui plaat oleks vananenud seisundis, siis keevisoojus lahendaks - keevisõmblusele kõige lähemal asuvat piirkonda ja vananeks - laiem välimine tsoon, luues pehme, nõrga riba. Kuna aga keevitame lahenduses - lõõmutatud tingimust, on väljakutse erinev. Põhiküsimus on teraviljakasv HAZ -is, mis võib pisut vähendada tugevust ja sitkust, ning jääkpingete kasutuselevõttu.
Soovitatav keevitamine ja postitus - keevisõmbluse protokoll:
Ettevalmistus ja keevitamine:
Liigene ettevalmistamine: kaldus servad ja puhastage põhjalikult kogu skaala, õli ja niiskuse liigend.
Täitemetall: kasutage Ernicu - 7 (Monel 67 või 60). See täiteaine on mõeldud nikkel-vaski sulamite keevitamiseks, pakub kõrgtugevat keevismetalli ja peab vastu kuuma pragunemisele.
Keevitusprotsess: Gaasi volframi kaarekeevitamine (GTAW/TIG) juurte ja gaasimetalli kaarekeevitamise (GMAW/MIG) täitmiseks on tavalised.
Tehnika: kasutage teravilja kasvu minimeerimiseks madalat soojuse sisendit, stringeri helmeid ja kontrollige interpassi temperatuuri (alla 150 kraadi f / 65 kraadi).
Kohustuslik postitus - keevisõmbluse kuumtöötlus (PWHT) protokoll:
Täidetud keevisõmblus peab läbima täieliku kuumtöötluse tsükli. Seal on kaks peamist lähenemisviisi:
Variant A (täielik lahendus Anneal + vanus): ideaalne meetod. Kogu komplekt kuumutatakse lahuse lõõmutamise temperatuurile (nt 1750 kraadi F / 954 kraadi), hoitakse ja kustutatakse. See homogeniseerib kogu struktuuri, kustutades Haz ja viimistledes keevismetalli. Seejärel järgneb sellele standardne sademete kõvenemise (vananemine) ravi 1100 kraadi F (593 kraadi).
Variant B (ainult vananemine - kõige tavalisem): suurte valmistamise korral, kus täielik lahendus on ebapraktiline, antakse kokkupanekule sademete karastusravi otse. See ei paranda jämedat - teravilja, vaid teeb sademeid - karastage kogu komponent, sealhulgas keevisõmblus ja HAZ, K500 suure tugevusega. Samuti leevendab see tõhusalt jääkpingeid.
Kuumast - rullitud plaadist valmistatud kriitilise komponendi jaoks on standard- ja aktsepteeritud praktika, kuna see arendab edukalt vajalikku suurt tugevust, olles samas logistiliselt teostatav suurte struktuuride jaoks.
