A. Lasmoeilijkheden van Inconel 625
Inconel 625 is geclassificeerd als een lasbare superlegering op nikkel-basis, maar vereist een strikte naleving van de lasparameters om veelvoorkomende defecten te voorkomen. De lasmoeilijkheden zijn matig-lager dan die van sommige door precipitatie geharde- legeringen, maar hoger dan die van conventionele austenitische roestvaste staalsoorten.
Belangrijkste uitdagingen bij het lassen
Gevoeligheid voor heet kraken
De legering heeft een hoog gehalte aan Nb en Mo, waardoor de viscositeit van het gesmolten lasbad toeneemt en de vloeibaarheid ervan wordt verminderd. Dit kan leiden tot scheurtjes bij het stollen als de lassnelheid te hoog is of de warmte-inbreng onvoldoende is, omdat het gesmolten metaal met lage-vloeibaarheid de krimpgaten tussen de korrels tijdens het stollen niet kan opvullen.
Sensibilisatie en intergranulair corrosierisico
Overmatige warmte-inbreng tijdens het lassen kan ervoor zorgen dat chroomcarbiden (Cr₂₃C₆) neerslaan langs de korrelgrenzen in de door hitte{0}}beïnvloede zone (HAZ), waardoor het chroom in de aangrenzende matrix wordt uitgeput en de intergranulaire corrosieweerstand wordt verminderd.
Porositeitvorming
Inconel 625 is gevoelig voor verontreinigingen zoals waterstof, zuurstof en stikstof. Vocht, olie of oxiden op het basismetaal of het vulmetaaloppervlak kunnen leiden tot porositeit in de lasrups.
Aanbevolen laspraktijken om moeilijkheden te verminderen
Lasprocessen: Gaswolfraambooglassen (GTAW/TIG) en Gasmetaalbooglassen (GMAW/MIG) zijn de meest gebruikte processen, omdat ze nauwkeurige controle over de warmte-inbreng bieden. Shielded Metal Arc Welding (SMAW) is ook toepasbaar voor reparaties ter plaatse.
Vulmetalen: Passende vulmetalen zoals ERNiCrMo-3 (GTAW/MIG) en ENiCrMo-3 (SMAW) worden aanbevolen om compatibiliteit in mechanische eigenschappen en corrosieweerstand te garanderen.
Behandelingen voor-voorlassen en na-lassen: voor-reinig het oppervlak van het basismetaal om olie, vet en oxiden te verwijderen; beperk de warmte-inbreng tot 15–25 kJ/cm; vermijd multi-lassen zonder tussentijdse koeling; en voer na- het lassen uit (indien nodig) bij 925–1040 graden om neergeslagen carbiden op te lossen en de corrosieweerstand te herstellen.
B. Moeilijkheden bij het bewerken van Inconel 625
Inconel 625 is een moeilijk-te-bewerkbare legering, die als hoge moeilijkheidsgraad wordt beoordeeld vanwege de volgende inherente materiaaleigenschappen:
Belangrijkste uitdagingen op het gebied van machinale bewerking
Hoge neiging tot werkverharding
De legering vertoont ernstige verharding tijdens het bewerken.-Elke plastische vervorming van de oppervlaktelaag veroorzaakt door snijgereedschappen zal de hardheid van het vervormde gebied snel vergroten (tot 2 à 3 maal de basishardheid). Dit leidt tot snelle slijtage van het gereedschap, omdat bij de daaropvolgende snijgangen een harder oppervlak moet worden bewerkt dan het originele materiaal.
Lage thermische geleidbaarheid
Inconel 625 heeft een thermische geleidbaarheid van slechts ongeveer een-derde van die van koolstofstaal. Tijdens het bewerken kan de door het snijden gegenereerde warmte niet efficiënt worden afgevoerd, waardoor deze zich ophoopt op de chip-interface van het gereedschap en hoge temperaturen veroorzaakt (tot 1000 graden). Dit versnelt de slijtage van het gereedschap, het afbrokkelen van de randen en zelfs het falen van het gereedschap.
Hoge snijkrachten
Het versterkende effect van Mo en Nb in de vaste oplossing geeft de legering een hoge treksterkte en taaiheid, waardoor hogere snijkrachten nodig zijn in vergelijking met roestvrij staal. Dit stelt hogere eisen aan de stijfheid van bewerkingsapparatuur en gereedschapshouders.
Aanbevolen bewerkingspraktijken om de moeilijkheidsgraad te verminderen
Snijgereedschappen: Gebruik gereedschap van gecementeerd carbide met slijtvaste coatings- (bijv. TiN, TiCN, TiAlN) of gereedschap van polykristallijn kubisch boornitride (PCBN) voor bewerking op hoge- snelheid. Vermijd gereedschappen van snelstaal (HSS), omdat deze snel verslijten.
Bewerkingsparameters: Gebruik lage snijsnelheden (50–100 m/min voor voorbewerken, 100–150 m/min voor nabewerken), hoge voedingssnelheden en een gemiddelde snedediepte. Minimaliseer de verblijftijd van het gereedschap op het werkstuk om verharding van het werk te verminderen.
Koelmiddel en smering: Gebruik hogedruk-koelmiddelsystemen met gezwavelde of gechloreerde snijvloeistoffen om de warmteafvoer te verbeteren en de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk te verminderen.
Bewerkingsstrategie: Voer lichte, continue sneden uit in plaats van zware, intermitterende sneden; zorg te allen tijde voor scherpe gereedschapsranden; en vermijd het opnieuw snijden van de-verharde oppervlaktelaag.
