Ricerca sul processo di saldatura di Inconel 718 e Inconel 600
Ricerca sul processo di saldatura di Inconel 718 e Inconel 600
A causa delle loro diverse composizioni, la saldatura di Inconel 718 e Inconel 600 richiede tecniche specializzate. Le tecniche di saldatura per attrito e agitazione (FSW) e di legame in fase liquida transitoria (TLP) hanno ottenuto un grande successo nell'unire queste due leghe, evitando i difetti di fase di Laves comunemente riscontrati nella saldatura per fusione. Mentre i metodi di saldatura per fusione standard come TIG vengono utilizzati anche per saldare leghe simili, la saldatura di leghe diverse richiede un controllo preciso, concentrandosi sulla riduzione al minimo della formazione di cricche controllando l'apporto di calore e i precipitati nella zona-influenzata dal calore (HAZ).
A quale temperatura si ossida l'Inconel 718?
L'Inconel 718 inizia a deformarsi sotto il proprio peso a circa 1540 K. A 1560 K compaiono delle scanalature evidenti sulla superficie del materiale. A temperature pari o inferiori a 1173 K, Inconel 718 subisce un breve processo di ossidazione dopo circa 24 ore di esposizione all'aria.
Vengono presentati i principali processi di saldatura e i risultati della ricerca per le leghe Inconel 718 e 600
Saldatura per attrito (FSW):
Successi:Unisce efficacemente le leghe Inconel 718 e 600, formando giunti ad alta-resistenza esenti da fasi Laves o δ dannose comunemente presenti nella saldatura per fusione.
Microstruttura:L'interfaccia mostra una regione a grana fine-con elevata durezza e la zona-alterata dal calore (HAZ) mostra un leggero ingrossamento della grana, ma le proprietà meccaniche complessive sono buone.
Legame transitorio per diffusione in fase liquida (TLP):
Metodo:Utilizza uno strato intermedio (ad es. BNi-2) e un trattamento termico specifico (solidificazione/omogeneizzazione isotermica) per creare giunti ad alta-resistenza e privi di difetti.
Risultati:Un'elevata resistenza al taglio (ad esempio, 568 MPa) è stata ottenuta dopo un appropriato trattamento termico post-saldatura.
Saldatura per fusione (TIG/GTAW):
Inconel 718 (saldatura omogenea): Inconel 718 presenta eccellenti prestazioni di saldatura TIG, in genere utilizzando il metallo d'apporto Inconel 718 e un trattamento di invecchiamento post-saldatura, grazie alla sua lenta risposta all'invecchiamento.
Saldatura di materiali diversi (Inconel 600/718):Più impegnativo; richiede un attento controllo dei parametri di saldatura per prevenire fessurazioni, in genere utilizzando la saldatura TIG, ma i metodi di saldatura FSW o TLP sono superiori per questa combinazione specifica.
Saldatura a fascio di elettroni (EBW) e saldatura a raggio laser (LBW):
Vantaggi: Basso apporto termico, minimizzando deformazioni e difetti; EBW può generalmente saldare sezioni spesse senza fessurarsi.
Sfide e considerazioni
Inconel718:La sua resistenza deriva dalla precipitazione ' (fase gamma), ma durante la saldatura per fusione possono formarsi fasi Laves/σ indesiderate che causano fessurazioni.
Inconel 600:È possibile utilizzare la saldatura TIG/MIG, ma a differenza dell'Inconel 718, è suscettibile alle rotture da deformazione- dovute all'età a causa della rapida formazione della fase.
Giunti di materiali diversi: le differenze compositive tra le leghe 718 e 600 (in particolare nel contenuto di Al/Ti/Nb) richiedono metodi di saldatura speciali, come la saldatura ad attrito (FSW) o il legame transitorio per diffusione in fase liquida (TLP), per controllare i cambiamenti microstrutturali e prevenire il cedimento della zona interessata dal calore (HAZ).
Riepilogo
Per unire Inconel 718 e 600, la saldatura FSW e TLP allo stato solido sono i metodi preferiti, poiché evitano difetti legati alla saldatura per fusione e raggiungono quindi proprietà meccaniche superiori; mentre le tecniche standard di saldatura per fusione (TIG) richiedono un controllo preciso per prevenire fessurazioni.
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