قضيب لحام سبائك مونيل K500 القائمة على النيكل

يمكن لحام مونيل K500، ولن تكون الوصلة قوية مثل السبيكة التي تنضم إليها. هذا ليس عيبًا في الإجراء. إنها خاصية لمعدن الحشو الوحيد الموصى به لهذه المهمة، وهي أول شيء يجب أن يعرفه المُصنِّع قبل تثبيت الرسم.

يقع السبب في جملة منشورة واحدة. معدن الحشو المودع من الدرجة المستخدمة لهذه السبيكةغير قابل للتصلب بالتقادموعند استخدامه لربط مونيل K500 يكون أقل قوة من المعدن الأساسي. يحصل مونيل K500 على قوته من معالجة حرارية تُرسب جزيئات عبر المادة. معدن الحشو المطابق له كيمياء مماثلة ولكن لا يوجد استجابة تقادم قابلة للاستخدام، لذلك فإن المعالجة الحرارية بعد اللحام تُقسّي المعدن الأساسي حول اللحام وتترك معدن اللحام في مكانه.

يُوصى بمعدن حشو واحد لربط هذه السبيكة، ويُشار إليه في كل نظام تصنيف قد يطلبه المشتري. نفس السلك يلبي جميعها، وهذا هو سبب أن استفسارًا يقتبس نظامًا واحدًا وشهادة مطحنة تقتبس نظامًا آخر يمكن أن تصف نفس المنتج.

من السهل تبديل رقمين من هذه الأرقام ويستحق فصلهما مرة واحدة. الحشو هو 2.4377. المعدن الأساسي هو 2.4375. يختلفان في الرقم الأخير، وهما مادتان مختلفتان.

الرقمين أدناه يأتيان من وثيقتين مختلفتين، ووضعهما جنبًا إلى جنب هو سبب وجود هذه الصفحة بأكملها. أحدهما هو الحد الأدنى الذي يجب أن يقدمه معدن الحشو. الآخر هو الحد الأدنى الذي يجب أن يقدمه المعدن الأساسي في الحالة التي تُشترى بها معظم الأجزاء.

يُضمن الترسيب عندنصف قوة الشدللقضيب المُقسّى بالتقادم الذي ينضم إليه، والفجوة لا تُغلق بأي شيء يتم بعد اللحام. الوصف المنشور للترسيب هو أن خصائصه تشبه خصائص سبيكة مونيل 400، وهي الطريقة الصحيحة للتفكير فيها: وصلة K500 الملحومة تحتوي على منطقة من مادة بمستوى سبيكة 400 تسري عبرها.

تترتب نتيجتان على الرسم. يجب وضع وصلة ملحومة في K500 في مكان يسمح فيه التصميم بمنطقة ذات قوة أقل، مما يعني عادةً بعيدًا عن قسم الإجهاد الأعلى. وحيث يجب أن تعبر القوة المُقسّاة بالكامل وصلة، يجب أن تتم الوصلة بطريقة لا تعتمد على الحشو، أو يجب إعادة تصميم الجزء لتجنب الوصلة.

التوجيه المنشور للسبيكة يقع بجانب ذلك ولا يتعارض معه، على الرغم من أن الاثنين يقرآن كما لو كانا كذلك. تنص نشرة السبيكة على أنه يمكن إنتاج لحامات بقوة المعدن الأساسي المُقسّى بالتقادم إذا تم تطبيق معالجة التقادم بعد اللحام، وهذا بيان حول التجميع. تنص ورقة بيانات الحشو على أن معدن اللحام غير قابل للتصلب بالتقادم، وهذا بيان حول الترسيب. كلاهما صحيح في نفس الوقت: المعدن الأساسي حول اللحام يستعيد قوته المُقسّاة بالتقادم عند تقادم التجميع الملحوم، والترسيب لا يفعل ذلك.

هذا هو الجزء من الإجراء الذي يتم ضغطه في الغالب، وضغطه ينتج جزءًا يفشل في الفحص أو يفشل مبكرًا في الخدمة. التسلسل المنشور لمكون K500 ملحوم يتضمن تلدينًا بين اللحام والتقادم، مما يعني ثلاث عمليات حرارية في المجموع.

للتلدين خطوة ثانية لها نتيجة تتجاوز اللحام. كل جزء من التجميع يمر عبر 850 إلى 900 درجة مئوية ثم عبر دورة التقادم، لذلك يجب أن يتحمل أي شيء آخر ملحوم في نفس التصنيع كلا الأمرين. يجب تركيب حشية، أو ختم، أو تركيب مُثبت بمسامير، أو إدخال لا يمكنه تحمل هذه درجات الحرارة بعد المعالجة الحرارية، وهذا قرار توجيه وليس قرار لحام ويستحق التسوية في مرحلة الرسم.

تحذر التوجيهات المنشورة أيضًا بشأن الاتجاه الآخر. لا يمكن استعادة المواد المُقادمة بشكل مفرط عن طريق معالجة تقادم إضافية: يجب تلدين الجزء بالحل عند 1800 إلى 1900 درجة فهرنهايت لإعادة إذابة الراسب ثم تقادمه مرة أخرى، وتضيع فائدة أي تشكيل على البارد في هذا التلدين. لذلك، لا يوجد مسار عودة لتجميع ملحوم يرى وقتًا طويلاً في درجة الحرارة إلى حالته المصممة.

الأقطاب الكهربائية المغطاة هي النصف الآخر من النطاق، ويتم تسميتها بالبادئة EN وليس ER. البادئتان غير قابلتين للتبديل وليستا لنفس العملية: درجات ER هي أسلاك وقضبان عارية للعمل المُدعم بالغاز، ودرجات EN هي أقطاب كهربائية مغطاة للحام القوس المعدني اليدوي. الجدول أدناه يقرن كل قطب كهربائي مغطى بالمادة الأساسية التي هو لها.

هناك ثلاثة تصحيحات تستحق النقل من هذا الجدول، لأن الصفحات المنشورة تخطئ في كل منها. مونيل 400 هوN04400؛ N02200 هو نيكل 200، وهو سبيكة مختلفة وعائلة مختلفة. سبيكة 825 هيإنكولوي 825 وليس إنكونيل، لأن درجات إنكولوي هي عائلة النيكل والحديد والكروم. والقطب الكهربائي المغطى لـ 254SMO هو ENiCrMo-3، وهو نفس التسمية المستخدمة لإنكونيل 625، لأن الحشو يتم اختياره لكيمياء الوصلة وليس لاسم المعدن الأساسي.

أحد أسباب تحديد مونيل K500 هو أنه غير مغناطيسي، ويمكن أن يفقد المكون الملحوم هذه الخاصية عند اللحام. الوصف المنشور للسبيكة هو أنها غير مغناطيسية حتى -100 درجة مئوية في الحالة المُقادمة، مع نفاذية مغناطيسية نسبية في درجة حرارة الغرفة تبلغ 1.0015 أو أقل. معدن اللحام له جودة أقل من ذلك من هذا المنظور، والسبب هو الجملة المقتبسة بالفعل: الترسيب له خصائص تشبه خصائص سبيكة مونيل 400.

السبيكة 400 هي درجة النيكل والنحاس الوحيدة التي تقع درجة حرارة كوري الخاصة بها ضمن النطاق المحيط. نطاقها المنشور هو 21 إلى 49 درجة مئوية، مع ملاحظة مصاحبة بأن القيمة تتأثر بالتركيب وبالتالي فإن بعض الدفعات ستكون مغناطيسية في درجة حرارة الغرفة بينما البعض الآخر لن يكون كذلك. بناءً على البيان المنشور بأن الترسيب يتصرف مثل السبيكة 400، فإن لحام K500 المصنوع بهذا الحشو يحمل منطقة يكون سلوكها المغناطيسي في درجة حرارة الغرفة أقل يقينًا من المعدن الأساسي المحيط بها.

بالنسبة لمكون غرضه بالكامل هو تجنب إزعاج مستشعر مغناطيسي، يجب التعامل مع ذلك بشكل متعمد وليس افتراضًا. الخيارات العملية هي إبقاء اللحام بعيدًا عن المستشعر، أو تحديد فحص النفاذية المغناطيسية للمكون النهائي وليس للمعدن الأساسي وحده، أو تجنب اللحام في المنطقة الحساسة تمامًا. طلب شراء يحدد المعدن الأساسي ويبقى صامتًا بشأن اللحام لم يحدد الخاصية المهمة.

التوجيهات المنشورة للتصنيع لهذه العائلة وصفية بشكل غير عادي حول المتجر، والسبب هو أن سبائك النيكل لا تتسامح مع التلوث الذي تتحمله فولاذ الكربون دون عواقب.

ERNiCu-7 لعمليات قوس التنجستن بالغاز، وقوس المعدن بالغاز، وقوس الغمر، ويُشار إليه أيضًا باسم AWS A5.14 ERNiCu-7 و UNS N04060، مع الاسم التجاري Monel Filler Metal 60. المكافئ للقطب الكهربائي المغطى للحام القوس المعدني اليدوي هو ENiCu-7. التسمية الألمانية هي SG-NiCu30MnTi برقم المادة 2.4377، والتسمية الدولية هي SNi4060، أو NiCu30Mn3Ti.

لا. البيان المنشور هو أن معدن اللحام غير قابل للتصلب بالتقادم وله قوة أقل من المعدن الأساسي عند استخدامه لربط K500. الأرقام تجعل حجم الفجوة ملموسًا: يُحدد الحشو عند حد أدنى لقوة الشد يبلغ 70,000 رطل لكل بوصة مربعة، أو 483 ميجا باسكال، بينما يُحدد قضيب K500 المُقسّى بالتقادم عند حد أدنى يبلغ 140 ksi، أو 965 ميجا باسكال. يُضمن الترسيب بنصف قوة القضيب الذي ينضم إليه، ولا تُغلق أي معالجة بعد اللحام هذه الفجوة.

إنه يقوي المعدن الأساسي حول اللحام وليس معدن اللحام. التوجيهات الخاصة بالسبيكة التي تفيد بأنه يمكن إنتاج لحامات بقوة المعدن الأساسي المُقسّى بالتقادم إذا تم تطبيق معالجة التقادم بعد اللحام تصف التجميع. بيان ورقة بيانات الحشو بأن معدن اللحام غير قابل للتصلب بالتقادم يصف الترسيب. كلاهما صحيح، وقراءة الأول كبيان حول معدن اللحام هو الخطأ الذي يهدف هذا التمييز إلى منعه.

لحام الجزء مع المعدن الأساسي في حالة التلدين بالحل، ثم تلدين المكون الملحوم بين 850 و 900 درجة مئوية مع التبريد بأسرع ما يمكن، ثم تقادمه. نطاق التقادم المنشور هو 580 إلى 610 درجة مئوية، مع 4 إلى 16 ساعة للقضبان والتشكيلات، وتبريد الفرن بحوالي 12 درجة مئوية في الساعة إلى 480 درجة مئوية، ثم تبريد بالهواء. التلدين بين اللحام والتقادم هو الخطوة التي غالبًا ما تُترك.

لا ينبغي ذلك. التوجيهات المنشورة هي تجنب لحام المواد المُقادمة بسبب انخفاض كبير في المطيلية. التسلسل الذي يعمل هو اللحام في الحالة الملدنة وتطبيق معالجة التقادم بعد ذلك. حيث تم تقادم جزء ثم يحتاج إلى ربطه، فإن الخيارات هي إزالة التقادم عن طريق التلدين بالحل أولاً، أو تغيير تصميم الوصلة.

ENiCu-7، وهو القطب الكهربائي المغطى لعائلة النيكل والنحاس ويشترك في رقم التسمية مع السلك العاري المستخدم لـ K500. صفحة منشورة حول هذا الموضوع تعطي مونيل 400 على أنه N02200؛ رقم UNS الصحيح هو N04400. N02200 هو نيكل 200، وهو نيكل نقي تجاريًا ومادة مختلفة.

يتم لحام مونيل K500 بحشو من النيكل والنحاس، مُسمى ERNiCu-7 كسلك عاري و ENiCu-7 كقطب كهربائي مغطى، برقم مادة 2.4377 مقابل 2.4375 للمعدن الأساسي. هذا الحشو غير قابل للتصلب بالتقادم، لذلك يُضمن الترسيب عند 70,000 رطل لكل بوصة مربعة، أو 483 ميجا باسكال، مقابل الحد الأدنى البالغ 140 ksi، أو 965 ميجا باسكال، للقضيب المُقسّى بالتقادم الذي ينضم إليه. وبالتالي، فإن الوصلة هي أضعف منطقة في المكون حسب التصميم وليس الخطأ، ويجب وضعها وفقًا لذلك. التسلسل الصحيح هو ثلاث خطوات حرارية وليس اثنتين: لحام في الحالة الملدنة مع الحفاظ على درجة حرارة بين الطبقات أقل من 120 درجة مئوية، تلدين بين 850 و 900 درجة مئوية، ثم تقادم عند 580 إلى 610 درجة مئوية. منطقة العمل، والأدوات، ونظام التنظيف كلها مهمة أكثر مما لو كانت على فولاذ الكربون، لأن السبيكة أقل تسامحًا مع التلوث.

يتم توريد مواد اللحام من النيكل والنحاس والمعدن الأساسي المطابق من تشانغتشو، جيانغسو، في أشكال الأسلاك العارية والأقطاب الكهربائية المغطاة الموضحة أعلاه، من مصنع يحمل شهادة ISO 9001 ويتم تدقيقه بواسطة SGS. أرسل المواد الأساسية، والعملية، وما إذا كانت الوصلة يجب أن تحمل قوة التقادم، وسيتبع الحشو والتسلسل من هذه الإجابات الثلاث.

1. ورقة بيانات منتج Special Metals لـ MONEL Filler Metal 60. مصدر للحشوات والمعادن الأساسية التي يُقصد بها، والبيان بأن معدن اللحام غير قابل للتصلب بالتقادم وله قوة أقل من K500 عند استخدامه لربطه، وتشابه المعدن المودع مع السبيكة 400، والحد الأدنى لقوة الشد البالغ 70,000 رطل لكل بوصة مربعة والاستطالة البالغة 30%، والتركيب الكيميائي المحدد، وقائمة التسميات عبر AWS، ASME، BS، DIN و ISO، وطبقة الحاجز الموصى بها لبعض ظروف لحام القوس المعدني بالغاز، وتدفق لحام الغمر، والأقطار المتاحة والأطوال المستقيمة.
2. ورقة بيانات VDM Metals لـ Alloy K-500، Nicorros Al. مصدر لقسم اللحام: متطلب أن تكون المادة في حالة التلدين بالحل للحام، ودرجة حرارة بين الطبقات القصوى البالغة 120 درجة مئوية، والتوصية بالتلدين بين 850 و 900 درجة مئوية بعد اللحام وقبل التقادم، ونطاق التقادم وأوقاته، ومتطلب حماية الجذر، وتقنية النبض، ومتطلبات التنظيف ومكان العمل، وقيود الأدوات والآلات، وإزالة لون الحرارة، وتسلسل التخليل، والبيان بأن السبيكة غير مغناطيسية حتى ناقص 100 درجة مئوية في الحالة المُقادمة.
3. نفس ورقة البيانات، حول معالجة التقادم وحدودها. مصدر للنطاق من 580 إلى 610 درجة مئوية، والاحتفاظ لمدة 4 إلى 16 ساعة للقضبان والتشكيلات، ومعدل تبريد الفرن بحوالي 12 درجة مئوية في الساعة إلى 480 درجة مئوية، والدورة المختصرة عند 640 درجة مئوية.
4. ASTM B865، قضيب، سلك، وتشكيلات من سبائك النيكل والنحاس والألمنيوم المقواة بالترسيب. مصدر لقيم الحد الأدنى لقوة الشد، وقوة الخضوع، والاستطالة للقضبان والأسلاك المُقادمة المستخدمة في مقارنة الترسيب بالمعدن الأساسي.
5. نشرة Special Metals الفنية SMC-062، MONEL alloy K-500. مصدر للتوجيه بأن لحام المواد المُقادمة يجب تجنبه بسبب انخفاض كبير في المطيلية، وأنه يمكن إنتاج لحامات بقوة المعدن الأساسي المُقسّى بالتقادم إذا تم تطبيق التقادم بعد اللحام، وأن المواد المُقادمة بشكل مفرط يجب تلدينها بالحل قبل إعادة تقادمها، ونطاق درجة حرارة كوري المقتبس للسبيكة 400.
6. نشرة Special Metals الفنية SMC-053، MONEL alloy 400. مصدر لنطاق درجة حرارة كوري من 21 إلى 49 درجة مئوية، والملاحظة بأنها تقع ضمن النطاق المحيط بحيث تكون بعض الدفعات مغناطيسية في درجة حرارة الغرفة، ورقم UNS N04400 لهذه السبيكة.
7. سجلات التسليم المحفوظة لـ DLX Alloy التي تغطي مواد اللحام من النيكل والنحاس والمعدن الأساسي. مصدر للأشكال الموردة.

كل ما سبق هو قيمة منشورة للدرجة المسماة، ولا شيء منها هو معيار قبول لتصنيع معين. ما يصل إليه اللحام يعتمد على حالة المعدن الأساسي، وتصميم الوصلة، ومدخلات الحرارة، وتسلسل المعالجة الحرارية مجتمعة، وهذا هو سبب تأهيل الإجراء على التجميع وليس على السلك. على درجة حرارة كوري للمعدن الأساسي، يختلف مصدران منشوران بفارق بسيط؛ تُنسب الأرقام أعلاه إلى المصدر الذي تأتي منه كل منها.