
سیم جوش آلیاژهای نیکل (اینکونل 625 و 718)
ارسال شده در پزشکی.
سیم جوش آلیاژهای نیکل (اینکونل) چیست و چرا منحصر به فرد است؟
- تعریف: سیم جوش اینکونل، از خانواده سوپرآلیاژهای پایه نیکل-کروم است که برای جوشکاری آلیاژهای مشابه پایه نیکل (مثل اینکونل، مونل، هاستلوی) یا حتی جوشکاری ناهمگن (Dissimilar Welding) برخی فولادها به کار میرود.
- ترکیب شیمیایی کلیدی: پایه اصلی نیکل (Ni) و کروم (Cr) به همراه عناصر آلیاژی خاص که این ترکیب، خواص استثنایی ایجاد میکند.
• ویژگیهای منحصر به فرد:
شا مقاومت خارقالعاده در برابر خوردگی: مقاومت بسیار عالی در برابر طیف وسیعی از خورندهها شامل:
خ اسیدهای قوی (سولفوریک، هیدروکلریک، فسفریک – در دما و غلظتهای مشخص)
محیطهای قلیایی
آب دریا و محیطهای حاوی کلرید (مقاومت برتر به حفرهای و ترک خوردگی تنشی کلریدی)
اتمسفرهای اکسید کننده و کاهنده.
2. مقاومت به دمای بالا (حرارت): حفظ استحکام و مقاومت به خزش (Creep Resistance) در دمای بسیار بالا (حتی بالاتر از 1000°C برای برخی گریدها). مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و پوستهریزی (Scaling).
3. استحکام مکانیکی بالا: حتی در دماهای بالا.
4. خواص عالی در دمای پایین (Cryogenic): چقرمگی و مقاومت به ضربه خوب.
5. مقاومت به خستگی و خزش.
• فرآیندهای جوشکاری: این سیمها عمدتاً در فرآیندهای TIG (GTAW) و MIG (GMAW) و جوشکاری زیرپودری (SAW) استفاده میشوند.
معرفی دو گرید پرکاربرد سیم جوش اینکونل:
1. سیم جوش اینکونل 625 (IN625 – AWS ERNiCrMo-3)
• ترکیب شیمیایی: نیکل (Ni) پایه، کروم (Cr: 20-23%)، مولیبدن (Mo: 8-10%)، نیوبیوم (Nb: 3.15-4.15%). کربن بسیار پایین.
• ویژگیهای برجسته:
o مقاومت خوردگی استثنایی در محیطهای متنوع، بهویژه در برابر حفرهای (Pitting)، شکافخوردگی (Crevice) و خوردگی تنشی کلریدی (SCC).
o مقاومت بسیار خوب در برابر اکسیداسیون و پوستهریزی تا حدود 1100°C.
o مقاومت به خزش خوب.
o خواص مکانیکی عالی در دماهای بالا و پایین.
o قابلیت جوشکاری عالی: مهمترین مزیت آن نسبت به 718. کمتر مستعد ترکهای داغ (Hot Cracking) است. برای جوشکاری اجزای پیچیده و چندگذره ایدهآل است.
o معمولاً نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش ندارد.
• کاربردهای اصلی:
o صنایع شیمیایی و پتروشیمی (راکتورها، مبدلها، لولهکشی خورنده).
o صنایع دریایی و آبشیرینکن (پمپها، شیرآلات، شفتها، اجزای در تماس با آب دریا).
o صنایع هوافضا (محفظه احتراق، اجزای موتور، سیستمهای اگزوز).
o صنایع انرژی (توربینهای گازی، اجزای نیروگاههای هستهای).
o پردازش مواد غذایی و دارویی (در محیطهای استریل و خورنده).
o کنترل آلودگی (دودکشها، اسکرابرها).
2. سیم جوش اینکونل 718 (IN718 – AWS ERNiFeCr-2)
• ترکیب شیمیایی: نیکل (Ni) پایه، آهن (Fe: ~19%)، کروم (Cr: 17-21%)، نیوبیوم (Nb: 4.75-5.5%)، مولیبدن (Mo: 2.8-3.3%)، همچنین تیتانیوم (Ti: 0.65-1.15%) و آلومینیوم (Al: 0.2-0.8%).
• ویژگیهای برجسته:
o استحکام مکانیکی بسیار بالا (نزدیک به فولادهای ابزار)
o مقاومت به خزش (Creep) و خستگی (Fatigue) عالی تا حدود 700°C.
o مقاومت خوردگی خوب (اگرچه معمولاً کمی پایینتر از 625 در برخی محیطها، اما همچون بسیار عالی است).
o مقاومت به اکسیداسیون تا حدود 1000°C.
سوالات متداول:
- آیا میتوان با سیم جوش اینکونل، فولاد معمولی را جوش داد؟
- بله، برای جوشکاری ناهمگن (Dissimilar Welding) بین فولادهای کربنی/کمآلیاژ و آلیاژهای نیکل (مثلاً برای انتقال از دمای بالا یا محیط خورنده) گاهی از سیمهایی مانند اینکونل 82/182 استفاده میشود. برای جوش فولاد به فولاد، سیم اینکونل انتخاب اقتصادی نیست و عملکرد بهینه ندارد.
- تفاوت اصلی IN625 و IN718 چیست؟
- 625: تمرکز بر مقاومت خوردگی فوقالعاده و قابلیت جوشکاری آسان. استحکام خوب (ولی کمتر از 718).
- 718: تمرکز بر استحکام مکانیکی بسیار بالا و مقاومت به خزش در دماهای بالا.
- آیا جایگزین ارزانتری برای سیم جوش اینکونل وجود دارد؟
- برای کاربردهای غیرحساس یا با شرایط ملایمتر، ممکن است از سیمهای استینلس استیل دوبلکس یا سوپر دوبلکس (مثل 2209 یا 2594) استفاده شود، اما هرگز از نظر مقاومت به دما و خوردگی در شرایط سخت به پای اینکونل نمیرسند. انتخاب باید بر اساس الزامات طراحی باشد.
- نگهداری سیم جوش اینکونل چگونه است؟
- در محیط کاملاً خشک، بدون رطوبت و بدون آلاینده نگهداری شود. قرقرههای MIG باید در بستهبندی اصلی و وکیوم شده بمانند تا از اکسیداسیون و جذب رطوبت جلوگیری شود. شاخههای TIG نیز باید تمیز و خشک نگهداری شوند.
نتیجهگیری:
سیم جوش اینکونل 625 و 718، راهحلی حیاتی برای جوشکاری قطعاتی هستند که در سختترین شرایط عملیاتی روی کره زمین (و فراتر از آن!) کار میکنند. انتخاب بین این دو گرید به اولویت پروژه شما بین مقاومت خوردگی استثنایی و جوشپذیری آسان (625) یا استحکام مکانیکی فوقالعاده بالا و مقاومت به خزش (718) بستگی دارد.