等軸晶鋳造超合金部品溶接サプライヤー

等軸晶超合金鋳造品の溶接技術

等軸晶超合金鋳造品の溶接には、割れのない機械的に安定した継ぎ手を確保するために、正確な溶加材の選定、温度制御、シールディングが必要です。

• 適合するインコネル、レネ、またはハステロイ溶加材を用いたTIG溶接

• 薄肉鋳造品の狭いシーム修復のためのレーザー溶接

• 酸化を低減するための制御された層間温度とアルゴンシールディング

• 組織回復のための熱処理およびHIP

当社は、すべての溶接手順においてAS9100DおよびNADCAP規格を維持しています。

等軸晶溶接部品の一般的な合金

これらの合金は、使用性能を維持するために、正確な溶接前準備、層間制御、および溶接後処理が必要です。

事例研究：等軸晶インコネル738ステーターリングへのレーザーシーム溶接

プロジェクト背景

等軸晶インコネル 738製のガスタービンステーターリングは、鋳造後に表面欠陥とエッジの不連続性を生じていました。レーザー溶接を用いて部品を修復し、その後980°Cでの熱処理と輪郭精度を確認するためのCMM検査が行われました。

典型的な溶接部品モデルと用途

各部品は、疲労、圧力、熱サイクル要件を満たすよう検査・認定されました。

等軸晶鋳造超合金部品における溶接の課題

1. インコネル738やレネ77のような高ガンマプライム合金では、層間温度が175°Cを超えると割れリスクが増加します。

2. 適切なシールディングなしでTIG溶接を行う際、O₂レベルが100 ppmを超えると酸化と気孔が発生します。

3. 不適切な冷却条件下では、HAZ硬度が420 HVを超え、鋳造粒界の延性が低下します。

4. 薄肉部は、固定具や予熱手順なしでレーザー溶接下では0.02 mm以上歪みます。

5. 等軸晶粒構造に対して溶接後熱処理が適切に適用されない場合、250 MPaを超える残留応力が形成されます。

溶接プロセスソリューション

1. O₂ 50 ppm未満のアルゴンシールディングにより酸化を排除し、トレーリングエッジや冷却孔の溶接ビードの完全性を確保します。

2. 300°Cへの予熱と150°C未満の層間温度により、厚肉等軸晶壁における割れと温度勾配の影響を制限します。

3. 適合するERNiCrMo溶加材ワイヤは、1050°Cまでの化学的適合性と熱疲労耐性を提供します。

4. 980°Cでの溶接後熱処理により、HAZ影響域の硬度が均一化され、熱応力が緩和されます。

5. 1030°C、100 MPa、4時間のHIPにより内部気孔が除去され、溶接された等軸晶鋳造品の疲労性能が回復します。

結果と検証

溶接実行

すべての溶接は、適合合金溶加材を用い、アーク電圧安定化を施して行われました。溶接ビードは幅3 mm、深さ1.5 mmで測定され、歪みなく完全な溶け込みを確保しました。

溶接後処理

部品は980°Cで2時間の熱処理を受けました。該当する場合、気孔を閉じ延性を回復させるために、1030°C、100 MPaでのHIPが適用されました。

検査

X線非破壊検査により完全な溶融が確認されました。CMMにより輪郭公差が±0.008 mmに測定されました。SEM分析により、微細組織の連続性と溶接界面の完全性が検証されました。

よくある質問

1. タービン用途で一般的に溶接される等軸晶鋳造合金は何ですか？

2. 等軸晶部品の溶接中に高温割れを防止するにはどうすればよいですか？

3. レネまたはインコネル鋳造品は、粒界完全性を損なうことなく溶接できますか？

4. どのような溶接後検査が行われますか？

5. 等軸晶鋳造超合金部品の溶接後にHIPは必要ですか？