1. Schwierigkeiten beim Schweißen von Monel-Legierungen
Anfälligkeit für interkristalline Korrosion und Versprödung
Monel-Legierungen enthalten bestimmte Spurenelemente wie Kohlenstoff. Bei unsachgemäßer Temperaturkontrolle kommt es während des Schweißabkühlprozesses dazu, dass sich Karbide an den Korngrenzen ausscheiden, was zu interkristalliner Korrosion führt. Darüber hinaus führt beim Schweißen von Monel K-500 (einer ausscheidungsgehärteten Sorte) eine Überhitzung in der Wärmeeinflusszone zur Ausfällung spröder Phasen, wodurch die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Schweißverbindung verringert wird.
Hohe Wärmeleitfähigkeit und hoher Ausdehnungskoeffizient
Monel-Legierung hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Kohlenstoffstahl. Beim Schweißen wird die Wärme schnell abgeführt, so dass eine höhere Wärmezufuhr erforderlich ist, um das Aufschmelzen des Schweißbades sicherzustellen. Gleichzeitig ist sein Längenausdehnungskoeffizient relativ groß, was bei unsachgemäßen Spann- und Kühlmaßnahmen zu stärkeren Schweißverformungen und sogar Schweißrissen führen kann.
Strenge Anforderungen an Schweißmaterialien und -prozesse
Es müssen passende Schweißmaterialien verwendet werden (z. B. ERNiCu-7 für WIG-Schweißen, ENiCu-7 für E-Hand-Schweißen). Schweißarbeiten müssen in einer sauberen Umgebung durchgeführt werden, um eine Kontamination durch Verunreinigungen wie Schwefel, Phosphor und Blei zu vermeiden, die zu Heißrissen in der Schweißnaht führen können. Darüber hinaus sind bei dicken Blechen oft ein Vorwärmen (im Allgemeinen 100–200 Grad) und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich, um die Eigenspannung zu reduzieren.
2. Schwierigkeiten bei der Bearbeitung einer Monel-Legierung
Starke Verhärtungsneigung
Dies ist das größte Problem bei der Bearbeitung von Monel-Legierungen. Beim Schneiden entsteht auf der Materialoberfläche durch plastische Verformung schnell eine verhärtete Schicht. Die Härte der gehärteten Schicht ist viel höher als die der Matrix, was den Verschleiß des Schneidwerkzeugs beschleunigt, Werkzeugabplatzungen verursacht und die Oberflächenqualität des Werkstücks beeinträchtigt.
Hohe Schnittkraft und Temperatur
Die Monel-Legierung weist eine hohe Festigkeit und Zähigkeit auf und die bei der Verarbeitung erforderliche Schnittkraft beträgt das 1,5- bis 2-fache der von Kohlenstoffstahl. Die hohe Schnittkraft führt zu Vibrationen des Werkzeugs und der Werkzeugmaschine und beeinträchtigt die Bearbeitungsgenauigkeit. Gleichzeitig konzentriert sich die beim Schneiden entstehende Wärme im Bereich der Werkzeugkante (da die Wärmeleitfähigkeit des Materials nicht hoch ist, kann die Wärme nicht leicht abgeleitet werden), was zu einer Erweichung des Werkzeugmaterials und einer Verringerung seiner Lebensdauer führt.
Schlechte Spankontrolle
Die Legierung weist eine gute Duktilität auf und beim Schneiden bilden sich leicht kontinuierliche Späne, die nicht leicht zu brechen sind. Diese Späne wickeln sich um das Werkzeug oder Werkstück, beeinträchtigen den Schneidvorgang, zerkratzen die Werkstückoberfläche und stellen sogar ein Sicherheitsrisiko für den Bediener dar.
3. Lösungen zur Reduzierung von Verarbeitungsschwierigkeiten
Wählen Sie Qualitäten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (z. B. Monel 404) für geschweißte Strukturteile, um das Risiko interkristalliner Korrosion zu verringern.
Verwenden Sie Schweißmethoden mit geringem -Wärmeeintrag- (z. B. WIG-Schweißen, Plasmaschweißen) und steuern Sie die Schweißgeschwindigkeit, um die von der Hitze betroffene Zone zu minimieren.
Verstärken Sie die Reinigung des Schweißbereichs und kontrollieren Sie die Zusammensetzung der Schweißmaterialien streng.
Verwenden Sie Werkzeuge mit hoher Härte und Verschleißfestigkeit, wie z. B. Werkzeuge aus Hartmetall (YG8, YG6X) oder Werkzeuge aus kubischem Bornitrid (CBN).
Wählen Sie eine große Schnitttiefe und einen kleinen Vorschub, vermeiden Sie Schnitte mit niedriger{0}}Geschwindigkeit, um die Entstehung von verfestigten Schichten zu reduzieren, und verwenden Sie Schneidflüssigkeiten mit guten Kühl- und Schmiereigenschaften, um die Schnitttemperatur zu senken.
Wählen Sie freie -Bearbeitungsqualitäten (z. B. Monel R-405, das Schwefel enthält, um die Spanbruchfähigkeit zu verbessern), wenn das Anwendungsszenario dies zulässt.
