GH4099與GH3030、GH3044、GH3128焊接
GH4099
GH4099合金元素冶煉的影響:
合金成分碳:C增加淬火組織的硬度;形成碳化物,提高耐磨性;降低韌性;降低可焊性鉻:Cr提高鋼之硬度,形成堅硬及穩(wěn)定的碳化鉻,從而改善耐磨性;能提高鋼的淬透性;當Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性鉬:MoMo是強碳化物形成元素,提高耐磨性;Mo>0.5%能抑制其他合金元素引致之回火脆性;提供紅硬性,熱強度;提高淬透性,回火穩(wěn)定性釩:V可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;細化鋼的晶粒,降低過熱敏感性提高鋼之強度、韌性及回火穩(wěn)定性鎳:NiNi能提高鋼的淬透性;Ni能細化晶粒硫(S)常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續(xù)性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。2. 冶煉工藝普通煉鋼工藝電渣重熔(ESR)將粗鋼坯置于電渣爐中,通入強電流,使電爐產(chǎn)生很高的溫度,使粗鋼坯熔化成鋼水,鋼水流經(jīng)電渣,雜質被電渣過濾吸附,從而達到純化的效果。整體重熔速度快,但一些非常細小的雜質并未除去。真空電弧重熔(VAR)在真空爐里,通入強電流在鋼胚上,鋼胚底部開始熔化,雜質汽化成氣體被抽走,從而將鋼材純度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非???,組織變得很致密。特點是雜質去得徹底,但整體重熔速度慢。3. 熱處理鋼材的熱處理是指經(jīng)過加熱然后冷卻,通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度來改變鋼鐵性能,以滿足加工或使用要求的工藝過程。主要的熱處理工藝有:退火、淬火、回火、固溶時效。
一、GH4099介紹:
GH4099是Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,長期使用溫度可達900攝氏度以下,短時最高溫度可達1000攝氏度。合金加入鎢、鉬、鉻和鈷等元素進行固溶強化,加入鋁和鈦和鈮等元素形成沉淀硬化相,加入微量硼和鈰元素進行晶界強化,綜合強化效果明顯。合金具有較高的熱強性、并具有良好的冷熱加工成型性能和焊接性能。
二、GH4099應用和特性:
GH4099合金發(fā)動機可調噴口殼體、加力筒體等零部件。鍛制棒材已使用于燃氣輪機的結構部件。
四、GH4099化學成分:
碳C | 硅Si | 錳Mn | 磷P | 硫 S | 鉻Cr |
≤0.08 | ≤0.5 | ≤0.4 | ≤0.015 | ≤0.015 | 17-20 |
鎳Ni | 鉬Mo | 鈷Co | 銅Cu | 鐵Fe | 鈮Nb |
余 | 3.5-4.5 | 5-8 | ≤0.07 | ≤2.0 | ≤1.5 |
硼B(yǎng) | 鈦Ti | 鋁Al | 鎂Mg | 鎢W | 鈰Ce |
≤0.005 | 1-1.5 | 1.7-2.4 | ≤0.01 | 5-7 | ≤0.02 |
密度g/cm³ | 磁性 |
熱導率/w/(m.k) 100-800℃ |
電阻率 ℃)/(Ω.mm2/m) 20℃ |
比熱容 ℃)/kg/(kg.k)℃ 25-900℃ |
線脹系數(shù) /(10-6/k) 25~700℃ |
8.47 | 無 | 10.47-23.45 | 1.37 | 0.543-0.726 | 15.3 |
溫度0/℃ | 20 | 700 | 800 | ||
彈性模量E/GPa | 210 | 167 | 147 |
GH4099材料加工難點分析,主要有以下幾個方面:
1)GH4099切削力大,切削溫度高: 材料強度大,切削時切向應力大、塑性變形大,因而切削力大。此外材料導熱性極差,造成切削溫度升高,且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區(qū)域內(nèi),從而加快了刀具的磨損。
2)GH4099奧氏體組織切削時加工硬化傾向大,通常是普通碳素鋼的數(shù)倍,刀具在加工硬化區(qū)域內(nèi)切削,使刀具壽命縮短。
3)GH4099容易粘刀。無論是奧氏體還是馬氏體均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切屑流經(jīng)前刀面時,將產(chǎn)生粘結、熔焊等粘刀現(xiàn)象,影響加工零件表面粗糙度。
因此GH4099的生產(chǎn)制造過程中應控制好以下兩點:
1)提高GH4099的純凈度,降低不銹鋼材料基體中夾雜物的含量。
2)改善成分設計及熱、冷軋退火工藝,降低不銹鋼材料基體中δ鐵素體的含量。
但由于GH4099在生產(chǎn)過程中不可避免地會存在此兩種制造缺陷,因此在保溫杯等制品加工過程中也可采取適當?shù)墓に嚧胧﹣頊p輕或避免由夾雜物或δ鐵素體缺陷導致的開裂現(xiàn)象:
1)將成形方式由減薄拉深改為等厚拉深。
2)增加拉深道次,增大凹模圓角半徑,降低材料的變形難度。
3)適當增大拉深油的黏稠度,促進材料均勻變形,避免應力過于集中
GH4099加工處理和焊接性能:
合金可與GH3030、GH3044、GH3128等組合進行氬弧焊和縫焊。十字塔接焊接裂紋傾向性小于15,可以用手工氬弧焊、自動鎢極氬弧焊、縫焊和點焊等方式進行連接。電阻焊接的待焊表面須進行酸洗。
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