Kādi ir Inconel 718 trūkumi?
Inconel 718 ir augstas veiktspējas niķeļa-dzelzs-hroma bāzes supersakausējums, ko 1950. gadu beigās sākotnēji izstrādāja Inconel's Eiselstein izmantošanai gāzturbīnu dzinējos. Tas sniedz būtisku ieguldījumu progresīvu gāzturbīnu dzinēju prasību izpildē. To plaši izmanto kosmosa jomā, pateicoties tā labajai metināmībai un labākajām mehāniskajām īpašībām nekā citām supersakausējumu kategorijām. Inconel 718 sakausējuma augstā termiskā izturība galvenokārt tiek panākta, nogulsnējot primārās [Ni3Ti, Ni3Al)] un dubultās primārās [Ni3Nb] fāzes. General Electric izmanto 34 procentus Inconel 718 sakausējuma Boeing 787 CF6 dzinējā, ko izmanto kosmosa dzinēju komponentu ražošanai. To izmanto raķešu un gāzes turbīnu karstās daļās, piemēram, lāpstiņās, diskos un korpusos kompresoru un disku augstspiediena zonās, kā arī dažos turbīnu daļu lāpstiņās ar augstas temperatūras izturību, izcilām šļūdes un sprieguma plīsuma īpašībām. . , galvenās prasības ir laba izturība pret karsto koroziju un izturība pret oksidēšanu. Tas ietver divas stiprināšanas metodes: stiprināšanu cietā šķīdumā (Fe, Cr, Mo, Nb atomi Ni matricā aizstāj Ni) un ′ un ″ nogulšņu stiprināšanu ar nokrišņiem. Temperatūrā, kas ir tuvu 650 grādiem, Nb apvienojas ar Ni veido ″ fāzi (Ni3Nb), nodrošinot lieliskas mehāniskās īpašības ļoti augstās temperatūrās.
Lai nepārtraukti uzlabotu industriālo gāzturbīnu dzinēju efektivitāti, veiktspēju uz lauka un samazinātu apkopi, ir nepieciešams plaši izmantot Inconel 718 sakausējumu. Tie ilgstoši var izturēt lielāku spriedzi augstā temperatūrā līdz 650 grādiem, parādot to iespējamību izmantot progresīvā gāzturbīnu dzinēju tehnoloģijā. Pēc 1950. gada sākās reaktīvo dzinēju un raķešu laikmets, un tam bija liela nozīme lielas vilces dzinēju attīstībā. Bez niķeļa bāzes supersakausējumiem lidmašīnas lidotu ar mazāku jaudu un mazāku ātrumu. Visefektīvākais veids, kā paātrināt aerodzinēja vilci, ir palielināt tā darba temperatūru. To ierobežo aviācijas un kosmosa dzinēju komponentos izmantoto metālu augstās temperatūras izturība. Tam jābūt cietākam un izturīgam pret koroziju, oksidēšanu un deformāciju augstās temperatūrās. Lielākajai daļai materiālu ir paātrināta šļūde, ja temperatūra ir 30-40% no to kušanas punkta. Piemēram, titāna sakausējumi strauji slīd virs 360 grādiem. Supersakausējumam Inconel 718 ir lieliska šļūdes pretestība, un tāpēc to var izmantot temperatūrā līdz 860 grādiem, kas ir par 70% virs tā kušanas temperatūras (Tm=1430 grādi). Pēdējo divu desmitgažu laikā gāzturbīnas dzinēja jauda ir palielinājusies par 60 procentiem, bet degvielas patēriņš ir samazinājies par 20 procentiem. Tas paplašina supersakausējumu darbības robežas līdz 1300 grādiem, veicinot jaudīgus reaktīvo dzinējus.
Metināšanai ir liela nozīme aviācijas un kosmosa rūpniecībā gaisa kuģu dzinēju sastāvdaļu ražošanā. Ārkārtējā konkurence aviācijas un kosmosa tirgū liek ražotājiem modificēt savus ražošanas procesus, tādējādi pārveidojot lielas strukturālās un mehāniskās sastāvdaļas, lai izvairītos no dārgiem liešanas un apstrādes procesiem un sekojošas transportēšanas no piegādātāja līdz ražotājam. Konstrukciju komponentu projektēšanas un ražošanas uzlabojums ir apakškonstrukciju izgatavošana un to savienošana, izmantojot piemērotus progresīvus metināšanas procesus. Turklāt aviācijas un kosmosa dzinēju detaļu metināto šuvju remonts kļūst arvien svarīgāks, lai pagarinātu dzinēja kalpošanas laiku un samazinātu izmaksas, kas saistītas ar detaļu nomaiņu. Gāzes volframa loka metināšanas (GTAW) process tiek īpaši izmantots Inconel 718 sakausējuma metināšanai, jo tas nodrošina tīrus, precīzus un augstas kvalitātes savienojumus. Tas ir lēts, tajā ir draudzīga darbnīcas vide, un tas ir vairāk piemērots metināšanas darbībām uz vietas. Tomēr tam ir arī daži trūkumi, piemēram, liela siltuma padeve un zemāka metināšanas caurlaidība platākas loka kolonnas dēļ, kā rezultātā rodas porainība no aizsprostotās aizsarggāzes, deformācijas un lēnāks metināšanas ātrums. Turklāt plānu plākšņu metināšana apgrūtina labu, bezdefektu savienojumu veidošanu. Inconel 718 sakausējums ir jutīgs pret vairākām metalurģiskām problēmām kausēšanas metināšanas laikā, jo īpaši niobija segregāciju un rupjāka tīkla Laves fāzes attīstību saplūšanas zonā (FZ). Tas būtiski pasliktina metināto savienojumu mehāniskās īpašības. Turklāt ar niobiju bagātās fāzes sašķidrināšana karstuma ietekmētajā zonā (HAZ) var izraisīt mikroplaisu problēmas. Inconel 718 sakausējuma gausais metinātais metāls neizplūst vai nesamirks kā oglekļa tērauds un nerūsējošā tērauda metinātais metāls. Tāpēc radīsies dažādi metināšanas defekti, piemēram, poras, sacietēšanas plaisas utt.
