En las industrias aeroespacial y de turbocompresores,Inconel 713C (UNS N07713)es conocido por su desempeño excepcional en1800 grados F (982 grados).Sin embargo, es muy difícil de soldar y se encuentra entre las superaleaciones a base de níquel-más desafiantes.
Si tiene problemas con componentes 713C agrietados o busca soluciones de reparación de piezas de fundición, no está solo.Como proveedor de superaleaciones de nivel 1, Aleación de GneePosee una amplia experiencia metalúrgica y aleaciones maestras de alta-pureza para ayudarle a abordar estos desafíos al máximo.
Propiedades de soldadura de la aleación Inconel 713C: Guía de adquisiciones
Propiedades de soldadura de la aleación Inconel 713C: Guía de adquisiciones
Inconel 713C es una superaleación de fundición de níquel-que endurece por precipitación-cromo con excelente resistencia a la fluencia y estabilidad estructural a temperaturas de hasta 1800 grados F (980 grados). Se utiliza comúnmente en álabes de turbinas de gas y rotores de turbocompresores. Aunque tiene una excelente resistencia a altas-temperaturas, su alto contenido de aluminio y titanio la hace muy susceptible al agrietamiento, por lo que la clasifica como una aleación de baja-soldabilidad.
¿Cuáles son las propiedades del material Inconel 713C?
Inconel 713C tiene una resistencia a la corrosión extremadamente alta. Al calentarse, se forma una capa de óxido espesa y estable en la superficie, que proporciona protección. Este material mantiene su resistencia en un amplio rango de temperaturas. Esta aleación de metal es particularmente adecuada para aplicaciones con temperaturas de hasta 900 grados.
1. Descripción general del material Inconel 713C
| Parámetro | Descripción |
|---|---|
| Material | Inconel 713C (superaleación a base de níquel fundido-) |
| Número UNS | UNS N07713 |
| Equivalente chino | K413 |
| Tipo de material | Aleación fundida(Solo fundición de inversión) |
| Mecanismo de fortalecimiento | ′ precipitación(Ni₃(Al,Ti)) |
| Formulario de producto | Solo piezas de fundición(NO disponible como barra forjada) |
| Aplicaciones típicas | Álabes de turbina, álabes guía, anillos de boquilla, ruedas de turbocompresor, piezas fundidas de fundición a alta-temperatura |
| Temperatura máxima de servicio | ~950 grados (1742 grados F) |
2. Rendimiento de soldadura de Inconel 713C
Soldabilidad:Soldabilidad limitada. Generalmente se considera inadecuado para aplicaciones estructurales de alto-esfuerzo.
Susceptibilidad al crack:Altamente propenso al agrietamiento en caliente (agrietamiento por solidificación) y al agrietamiento por deformación-envejecimiento durante el tratamiento térmico posterior-a la soldadura.
Limitaciones de reparación:La soldadura se utiliza principalmente para reparar defectos superficiales menores, no para conexiones estructurales.
Método óptimo:El revestimiento de arco de plasma muestra mejores resultados en las reparaciones en comparación con los métodos láser, que a menudo introducen grietas en la zona-afectada por el calor. La soldadura por fricción (RFW) se puede utilizar para unir 713C a materiales diferentes como el acero.
Alambre de soldadura:Generalmente se utiliza alambre de soldadura Hastelloy W o Inconel 92 si se requiere soldadura.
Rendimiento de soldadura de Inconel 713C
3. Composición química de Inconel 713C (en peso)
| Elemento | Contenido (%) | Requisito estándar | Función |
|---|---|---|---|
| Níquel (Ni) | Saldo (~70-75) | Balance | Elemento matricial; proporciona estabilidad a altas-temperaturas |
| Cromo (Cr) | 11.0 – 14.0 | 11.0 – 14.0 | Resistencia a la oxidación y la corrosión. |
| Aluminio (Al) | 5.5 – 6.5 | 5.5 – 6.5 | Primaria ′ ex– forma Ni₃(Al,Ti) |
| Molibdeno (Mo) | 3.5 – 5.0 | 3.5 – 5.0 | Fortalecimiento de soluciones-sólidas; resistencia a la fluencia |
| Niobio (Nb) | 1.5 – 2.5 | 1.5 – 2.5 | Fortalecimiento suplementario |
| Titanio (Ti) | 0.4 – 1.0 | 0.4 – 1.0 | ′ fortalecimiento (Ni₃(Al,Ti)) |
| Hierro (Fe) | Menor o igual a 2,0 | Menor o igual a 2,0 | elemento residual |
| Cobalto (Co) | Menor o igual a 1,0 | Menor o igual a 1,0 | elemento residual |
| Carbono (C) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Formador de carburo; fuerza límite de grano |
| Boro (B) | 0.005 – 0.015 | 0.005 – 0.015 | Fortalecedor de límites de grano |
| Circonio (Zr) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Fortalecedor de límites de grano |
| Manganeso (Mn) | Menor o igual a 0,20 | Menor o igual a 0,20 | Desoxidante |
| Silicio (Si) | Menor o igual a 0,50 | Menor o igual a 0,50 | Desoxidante |
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4. Propiedades físicas de la aleación Inconel 713C.
| Propiedad | Valor | Significado |
|---|---|---|
| Densidad | 7,91 g/cm³(0,286 libras/pulg³) | Cálculo de peso |
| Rango de fusión | 1260 – 1315 grados (2300-2400 grados F) | Rango de temperatura de fundición |
| Conductividad térmica (20 grados) | 11.2 W/m·K | Disipación de calor |
| Conductividad térmica (500 grados) | ~15.0 W/m·K | Rendimiento a alta-temperatura |
| Coeficiente de expansión térmica (20-100 grados) | 12,0 × 10⁻⁶/grado | Compatibilidad de montaje |
| Coeficiente de expansión térmica (20-800 grados) | ~14,0 × 10⁻⁶/grado | Diseño de alta-temperatura |
| Calor específico (20 grados) | 450 J/kg·K | Capacidad térmica |
| Calor específico (800 grados) | ~550 J/kg·K | Capacidad térmica de alta-temperatura |
| Módulo de elasticidad (20 grados) | ~205 GPa (29,7 × 10⁶ psi) | Rigidez |
| Módulo de elasticidad (800 grados) | ~160 GPa (23,2 × 10⁶ psi) | rigidez caliente |
| Resistividad eléctrica | 1.30 µΩ·m | – |
| Propiedades magnéticas | No-magnético | – |
5. 713Directrices de adquisición de componentes soldados C
1, límite de soldadura en diseño:Evite uniones soldadas en áreas de alta-tensión y alta-temperatura de componentes 713C. Se prefiere la fijación mecánica.
2, Definir estándares de reparación:Especifique claramente que cualquier soldadura de reparación debe someterse a rigurosas pruebas de rayos X-o de penetrantes fluorescentes (FPI) para identificar grietas en la zona afectada por el calor-(HAZ).
3,Especificar tratamiento térmico:El tratamiento térmico posterior-a la soldadura (p. ej., tratamiento con solución a 2150 grados F seguido de un tratamiento de estabilización a 1700 grados F) es crucial para restaurar el rendimiento y reducir el agrietamiento.
4, considere alternativas:Si se requiere una excelente soldabilidad, considere usar Inconel 625 (solución-reforzada), aunque su resistencia a la fluencia es menor que la del 713C.
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Preguntas frecuentes
P: ¿Puedo utilizar soldadura TIG para reparar una grieta en una rueda de turbina Inconel 713C?
A:Es muy arriesgado. La soldadura TIG generalmente produce micro-fisuras en la zona-afectada por el calor que pueden no ser visibles a simple vista, pero que provocarán fallas catastróficas durante la rotación a alta-velocidad.
P: ¿Es "Incoloy 713C" lo mismo que "Inconel 713C"?
A:Sí, si bien "Incoloy" e "Inconel" son nombres comerciales diferentes, en el contexto de 713C, se refieren a la misma aleación de fundición a base de níquel-(UNS N07713).
P: ¿El uso de una aleación maestra de mayor pureza mejora la soldabilidad?
A:Mejora la "castabilidad" y reduce las inclusiones. Una pieza fundida más limpia tiene menos puntos de concentración de tensión-, lo que la hace un poco más resistente a procesos de unión especializados como la soldadura por fricción.
