Какви са често срещаните проблеми, свързани с процеса на термична обработка за 3D маси за заваряване?

I. Дефекти във формата и размерите на детайла
1. Деформация и деформация:* Това е най-често срещаният проблем, причинен основно от неравномерни температури по време на нагряване и охлаждане. Това води до непоследователни скорости на термично разширение и свиване в различни зони и небалансирани вътрешни напрежения, което в крайна сметка води до отклонение на размерите и формата на детайла от проектните спецификации. В тежки случаи плоскостта на заваръчната маса надвишава допустимите граници, което я прави неспособна да отговори на изискванията за позициониране при заваряване.
2. Напукване: Прекомерният топлинен стрес-причинен от твърде бързо нагряване или неправилен контрол на скоростите на охлаждане-може да надхвърли границите на якост на материала, което води до повърхностни или вътрешни пукнатини. В заварени конструкции, като 3D маси за заваряване, пукнатините често се разпространяват по протежение на топлинно-засегнатата зона (HAZ) на заваръчния шев, което води директно до бракуване на детайла.
II. Твърдост и дефекти в производителността
1. Твърдост под стандарта: Това включва както прекомерна, така и недостатъчна твърдост. Прекалено високата твърдост е резултат от твърде ниски температури на темпериране или твърде кратки времена на задържане; обратно, прекалено високите температури или бавните скорости на охлаждане водят до недостатъчна твърдост. И двата проблема компрометират устойчивостта на износване и структурната твърдост на масата за заваряване.
2. Закаляване на крехкостта: Задържането и охлаждането в рамките на специфични температурни диапазони (обикновено 250–400 градуса) може да намали якостта на стоманата, увеличавайки риска от напукване и компрометиране на цялостната-безопасност на натоварването на заваръчната маса.
3. Неефективно облекчаване на напрежението: Неправилните параметри на термична обработка не успяват да елиминират адекватно остатъчните напрежения, генерирани по време на заваряване и леене. Тъй като тези напрежения постепенно се освобождават по време на последваща употреба, прецизността на масата за заваряване намалява непрекъснато и стабилността на размерите се влошава.
4. Трудност при балансиране на твърдостта и издръжливостта: Увеличаването на твърдостта чрез термична обработка често е придружено от намаляване на издръжливостта. Ако параметрите на процеса са избрани зле, масата за заваряване може да притежава достатъчна твърдост, но да няма устойчивост на удар, което я прави по-склонна към напукване при натоварване.
III. Микроструктура на материала и повърхностни дефекти
1. Прегряване/прегаряне: Твърде високите температури на термична обработка или продължителните времена на задържане причиняват значително огрубяване на зърната, намалявайки здравината и пластичността на материала. Прегряването прави масата за заваряване склонна към счупване, докато прегарянето прави детайла неизползваем; тези проблеми обикновено произтичат от неточни показания на термодвойки или неправилни настройки на параметри.

2. Повърхностно окисление и обезвъглеродяване: Прекомерно окислителната атмосфера в пещта за термична обработка или липсата на анти-защита от окисляване може да доведе до удебеляване на повърхностния оксиден нагар и образуването на обезвъглероден слой. Това намалява твърдостта на повърхността и устойчивостта на износване и компрометира прецизността на последващата обработка.
3. Микроструктурна не-еднородност: Недостатъчното нагряване/накисване или неравномерните скорости на охлаждане могат да доведат до непостоянни вътрешни микроструктури и локализирани вариации в свойствата на материала, като по този начин влияят върху стабилността на цялостната механична работа на масата за заваряване.
IV. Специфични проблеми с топлинната обработка на 3D-отпечатани компоненти на маса за заваряване
За компоненти на маса за заваряване, произведени чрез метален 3D печат, могат също да възникнат следните специфични проблеми:

1. Повреда на оборудването от остатъчен прах: Насипният прах има тенденция да остава във вътрешните кухини и охлаждащите канали на 3D-отпечатаните компоненти. Ако този прах се измести по време на топлинна обработка, той може да повреди зоната с висока-температура на пещта за вакуумна топлинна обработка, което да доведе до повреда на оборудването.
2. Риск от повърхностно замърсяване: За компоненти на маса за заваряване, изработени от титанови сплави или сплави на базата на никел-, нестандартните атмосфери в пещта по време на вакуумна топлинна обработка могат лесно да причинят повърхностно замърсяване, което директно води до бракуване на компонентите.