กระบวนการร่วมในการผลิตโมลิบดีนัมและโลหะผสมโมลิบดีนัม

รอยเชื่อมและความร้อน-โซนที่ได้รับผลกระทบจากการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนจะแคบกว่า และมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมอาร์กก๊าซเฉื่อยทังสเตน (GTA) ซึ่งสะสมความร้อนจำนวนมากไว้บนชิ้นงาน

การปนเปื้อนของออกซิเจนเป็นปัญหาสำหรับรอยเชื่อมบางส่วน เนื่องจากออกซิเจนจะแยกตัวไปตามขอบเขตของเกรน และลดความเหนียวที่เกินกว่าอิทธิพลของโครงสร้างจุลภาคของรอยเชื่อม โมลิบดีนัมที่หลอมละลายอาร์ค-มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าโมลิบดีนัมโลหะผง และเชื่อมได้ดีกว่าโมลิบดีนัมโลหะผง โลหะผสมโมลิบดีนัม TZM มีความทนทานต่อออกซิเจนมากกว่าโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ เนื่องจากไทเทเนียมและเซอร์โคเนียมโลหะที่ทำปฏิกิริยาสามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างออกไซด์ละเอียดในระหว่างกระบวนการเชื่อม โดยปกติโมลิบดีนัมจะถูกเชื่อมในห้องก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูง-เพื่อลดการปนเปื้อนของออกซิเจน

การเชื่อมโลหะผสมที่เจือโพแทสเซียม-มักจะไม่ประสบความสำเร็จเท่ากับโลหะผสมโมลิบดีนัมอื่นๆ เนื่องจากองค์ประกอบที่ระเหยง่ายในวัสดุทำให้เกิดรูพรุนในแนวเชื่อม โลหะผสมรีเนียมมีความสามารถในการเชื่อมที่ดี เอฟเฟกต์รีเนียมที่รู้จักกันดี-ทำให้โลหะผสมเหล่านี้มีความเหนียวแม้ที่อุณหภูมิต่ำ หรืออยู่ในสถานะแข็งตัวหรือตกผลึกใหม่ โลหะผสมที่มีการกระจายตัวของออกไซด์ (ODS) สามารถเชื่อมได้เนื่องจากออกไซด์ไม่ระเหยเหมือนโพแทสเซียม แม้ว่าการเชื่อมจะเปลี่ยนโครงสร้างเกรนที่เป็นเอกลักษณ์ของโลหะผสมเหล่านี้ไปอย่างมาก แต่ขนาดเกรนของรอยเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบความร้อน (HAZ) -นั้นดีกว่าขนาดของรอยเชื่อมโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงผลกระทบด้านลบของการเชื่อมกับโลหะผสมเหล่านี้ รูปที่ 1 และ 2 เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงระหว่าง HAZ และโลหะฐานในส่วนประกอบโมลิบดีนัม ODS ที่เชื่อมด้วย TIG- กับส่วนประกอบโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ที่เชื่อมด้วย TIG - เมื่อเปรียบเทียบกับเกรนที่มีการตกผลึกซ้ำที่ไม่ดีในส่วนประกอบโมลิบดีนัมบริสุทธิ์ การกระจายตัวของออกไซด์ในโซนความร้อน-ที่ได้รับผลกระทบของโลหะผสม ODS ทำให้เกิดโครงสร้างเกรนที่ยาวและประสานกันตามที่ต้องการ

การเปลี่ยนผ่านระหว่าง-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ทางด้านขวา) และวัสดุฐาน (ด้านซ้าย) ในโลหะผสม ODS Mo-La เชื่อม TIG-

การเปลี่ยนระหว่าง-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (ด้านขวา) และโลหะฐาน (ด้านซ้าย) ในการเชื่อม TIG ด้วยโมลิบดีนัมบริสุทธิ์

รูปภาพต่อไปนี้แสดงการใช้งานทั่วไปของการเชื่อมด้วยส่วนประกอบโมลิบดีนัม ซึ่งใช้สำหรับการปิดผนึกและการขึ้นรูป เช่นเดียวกับการตอกหมุดและยึดช่องว่างของภาชนะเผาผนึก การบัดกรีมักใช้สำหรับการเชื่อมต่อโลหะผสมโมลิบดีนัมและโมลิบดีนัม ช่วงจุดหลอมเหลวของวัสดุประสานเชิงพาณิชย์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 630 องศาถึง 1,400 องศา องค์ประกอบมีความแตกต่างกันมาก โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยโลหะมีค่าและโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก- ผู้ผลิตวัสดุและอุปกรณ์สำหรับการบัดกรีสามารถให้การสนับสนุนด้านเทคนิคได้ อุณหภูมิในการบัดกรีควรต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของโลหะผสมโมลิบดีนัมเพื่อลดการสูญเสียความแข็งแรง

เรือ Moly สาธิตเทคนิคการขึ้นรูปและการประมวลผลขั้นพื้นฐาน ตลอดจนวิธีการเชื่อม GTA ซึ่งปิดช่องว่างที่จุดเชื่อมต่อ

ความท้าทายหลักและการเลือกกระบวนการในการเชื่อมโลหะผสมโมลิบดีนัม
1: ความท้าทายด้านลักษณะวัสดุ
จุดหลอมเหลวสูง (2,620 องศา ): ต้องใช้แหล่งความร้อนความหนาแน่นพลังงานสูง (เช่น ลำแสงอิเล็กตรอน เลเซอร์)
ความเปราะที่อุณหภูมิต่ำ: จำเป็นต้องอุ่นเครื่อง (200-300 องศา) ก่อนการเชื่อมเพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็น
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง: ต้องได้รับการปกป้องด้วยก๊าซเฉื่อย (Ar/He) หรือสุญญากาศตลอดกระบวนการ
การหยาบของเมล็ดพืช: ควบคุมอินพุตความร้อนอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะในบริเวณที่มีความร้อนสูงเกินไป

2: ประเด็นสำคัญของการควบคุมกระบวนการ
การรักษาก่อนการเชื่อม-: การทำความสะอาดอัลตราโซนิกด้วยอะซิโตน + การล้างด้วยกรด (HF:HNO₃=1:3) ขจัดฟิล์มออกไซด์ออกอย่างทั่วถึง
อุณหภูมิของชั้น: รักษาอุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา (สำหรับชิ้นส่วนที่หนา จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน)
การรักษาหลังการเชื่อม-: การอบอ่อนด้วยสุญญากาศ 1500 องศา /1 ชม. เพื่อขจัดความเค้นตกค้างและเพิ่มความเหนียว