La soldadura es un proceso de unión que utiliza un metal de relleno con un punto de fusión más bajo que los metales base para formar un enlace fuerte, lo que lo hace ideal para aplicaciones donde se requiere una alta precisión, distorsión de calor mínima o unión de metales diferentes. Un factor crítico para seleccionar un metal de relleno de soldadura es su temperatura máxima de servicio - La temperatura más alta que la articulación soldada puede soportar sin perder resistencia, integridad o estabilidad estructural. Entre los diversos metales de llenado de soldadura disponibles, un tipo se destaca por su capacidad excepcional para soportar el calor extremo: níquel - Metales de llenado de soldadura basados en.
Los metales de llenado de soldadura basados en níquel -, a menudo aleado con cromo, boro, silicio o hierro, son reconocidos por sus altas temperaturas de servicio máximas, que generalmente van desde 1,200 grados F (649 grados) a 2,000 grados F (1,093 grados) o más, dependiendo de la contienda de aleación específica. Esto supera con creces las temperaturas de servicio de otros metales de relleno comunes: cobre -} basados en los rellenos basados en Silver -} (hasta 800 grados f/427 grados) y aluminio -} basados (hasta 600 grados F/316 grados). La clave para su resistencia al calor se encuentra en las propiedades inherentes al níquel - punto de fusión alto (2,651 grados f/1,455 grados), excelente resistencia a la oxidación y la capacidad de formar enlaces metálicos fuertes con la mayor-}}} metales base de temperatura, que incluyen acero inacedente, aleaciones de níquel y superalaloys.
Dentro de la categoría de níquel -, las aleaciones específicas están diseñadas para temperaturas de servicio aún más altas. Por ejemplo, Nickel - Chromium - Boron (ni - cr - b) aleaciones, como AWS BNI - 2, BNI - 3 y BNI {}}} 4, se usan en lo más amplio. BNI-2, compuesto principalmente de níquel con 14-16% de cromo, 2.75-3.5% de boro y pequeñas cantidades de silicio, tiene una temperatura de servicio máxima de aproximadamente 1,800 grados F (982 grados). BNI-3, que incluye 7-9% de cromo y 3-4% de silicio (sin boro), ofrece temperaturas de soldadura ligeramente más bajas, pero mantiene una resistencia de hasta 1.900 grados F (1,038 grados) debido a su aleación a base de silicio, lo que mejora la alta estabilidad de alta temperatura.
Una opción aún más calor - resistente es Nickel - Chromium - Iron - Silicon (Ni - cr - Fe - Si) ALOYS, diseñados para entornos extremos. Estas aleaciones evitan el boro (que puede formar intermetálicos quebradizos a temperaturas muy altas) y confían en el cromo y el silicio para la resistencia y la vinculación de la oxidación. Algunas formulaciones en esta familia pueden soportar temperaturas de servicio continuas de hasta 2,000 grados F (1,093 grados), lo que las hace adecuadas para aplicaciones aeroespaciales, de turbina de gas e industrial donde la exposición prolongada al calor extremo es común.
La alta temperatura de servicio de los metales de llenado de soldadura basados en níquel - no solo se debe solo a su composición base, sino también a su capacidad para formar un enlace sólido y difusión - con el metal base. Durante la soldadura, el metal de relleno se derrite y en las superficies de metal base, y a temperaturas elevadas, se produce cierta interdifusión entre el relleno y el metal base, creando un enlace metalúrgico que resiste la fluencia, la oxidación y el ciclo térmico. Este enlace permanece estable incluso cuando se expone al calentamiento y enfriamiento repetidos, un requisito crítico para componentes de temperatura - altos como cuchillas de turbina, colectores de escape e intercambiadores de calor.
En contraste, otros metales de relleno fallan a temperaturas más bajas debido al ablandamiento, la oxidación o la degradación del enlace. Los rellenos basados en plata -, por ejemplo, están valorados por su alta fluidez y resistencia a temperatura ambiente, pero pierden resistencia rápidamente por encima de 800 grados F (427 grados) y son propensos a la oxidación en altos entornos de oxígeno {}}}, altos ambientes de oxígeno -}. Los rellenos basados en cobre - pueden manejar el calor moderado pero se oxidan severamente por encima de 1,000 grados F (538 grados) a menos que se proteja por una atmósfera reductora, lo que limita su uso en aplicaciones de temperatura abiertas -} de aire -}. Los rellenos basados en aluminio -, aunque útiles para unir aleaciones de aluminio, se suavizan significativamente por encima de 600 grados F (316 grados) y no pueden resistir las tensiones térmicas del servicio de temperatura alto -}.
Para maximizar la temperatura de servicio de las articulaciones soldadas basadas en níquel -, los procedimientos de soldadura adecuados son esenciales. Esto incluye la limpieza de las superficies metálicas base para eliminar los óxidos y los contaminantes (que pueden debilitar el enlace), utilizando un flujo o soldadura adecuado en una atmósfera controlada (p. Ej. Post - Los tratamientos térmicos de brazo también se pueden usar para mejorar la microestructura del metal de relleno, mejorando aún más su alta resistencia a la temperatura -.
En resumen, Nickel - metales de llenado de soldadura basados, particularmente níquel - cromium - silicio y níquel - cromium - hierro -} de los quirólo 2,000 grados F (1,093 grados). Su resistencia al calor, estabilidad de la oxidación y una fuerte unión metalúrgica los hacen indispensables para aplicaciones que requieren un rendimiento confiable en calor extremo. Ya sea en aeroespacial, generación de energía o calefacción industrial, estas aleaciones establecen el estándar para la soldadura de temperatura alta -, superan los rellenos basados en plata, cobre y aluminio -} por un margen significativo.
