1. Những khó khăn khi hàn hợp kim Monel
Dễ bị ăn mòn và giòn giữa các hạt
Hợp kim Monel chứa một số nguyên tố vi lượng nhất định như carbon. Trong quá trình làm nguội mối hàn, nếu kiểm soát nhiệt độ không đúng, cacbua dễ bị kết tủa ở ranh giới hạt dẫn đến ăn mòn giữa các hạt. Ngoài ra, khi hàn Monel K{3}}500 (lớp cứng kết tủa-), hiện tượng quá nhiệt ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt sẽ gây ra hiện tượng kết tủa các pha giòn, làm giảm độ bền và khả năng chống ăn mòn của mối hàn.
Hệ số dẫn nhiệt và giãn nở cao
Hợp kim Monel có độ dẫn nhiệt cao hơn thép carbon. Trong quá trình hàn, nhiệt lượng bị tiêu tán nhanh, đòi hỏi lượng nhiệt đầu vào cao hơn để đảm bảo sự kết dính của vũng hàn. Đồng thời, hệ số giãn nở tuyến tính của nó tương đối lớn, sẽ gây ra biến dạng hàn lớn hơn và thậm chí là nứt mối hàn nếu các biện pháp kẹp và làm mát không phù hợp.
Yêu cầu nghiêm ngặt về vật liệu và quy trình hàn
Phải sử dụng vật liệu hàn phù hợp (ví dụ: ERNiCu-7 cho hàn TIG, ENiCu-7 cho hàn MMA). Quá trình hàn cần được thực hiện trong môi trường sạch sẽ, tránh ô nhiễm bởi các tạp chất như lưu huỳnh, phốt pho, chì có thể gây nứt nóng mối hàn. Ngoài ra, việc gia nhiệt trước (thường là 100–200 độ) và xử lý nhiệt sau hàn thường được yêu cầu đối với các tấm dày để giảm ứng suất dư.
2. Khó khăn khi gia công hợp kim Monel
Công việc mạnh mẽ-có xu hướng cứng lại
Đây là vấn đề nổi bật nhất trong gia công hợp kim Monel. Trong quá trình cắt, bề mặt vật liệu sẽ nhanh chóng tạo ra lớp cứng do biến dạng dẻo. Độ cứng của lớp cứng cao hơn nhiều so với ma trận, điều này sẽ làm tăng tốc độ mài mòn của dụng cụ cắt, gây sứt mẻ dụng cụ và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của phôi.
Lực cắt và nhiệt độ cao
Hợp kim Monel có độ bền và độ dẻo dai cao, lực cắt cần thiết trong quá trình gia công gấp 1,5–2 lần so với thép carbon. Lực cắt cao sẽ dẫn đến dao động và máy công cụ bị rung, ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Đồng thời, nhiệt sinh ra khi cắt tập trung ở khu vực cạnh dụng cụ (do độ dẫn nhiệt của vật liệu không cao nên nhiệt không dễ tản ra), điều này sẽ làm mềm vật liệu dụng cụ và giảm tuổi thọ sử dụng.
Kiểm soát chip kém
Hợp kim có độ dẻo tốt, dễ dàng hình thành các phoi liên tục trong quá trình cắt, không dễ bị gãy. Những mảnh vụn này sẽ quấn quanh dụng cụ hoặc phôi, ảnh hưởng đến quá trình cắt, làm trầy xước bề mặt phôi và thậm chí gây nguy hiểm cho sự an toàn của người vận hành.
3. Giải pháp giảm độ khó xử lý
Chọn cấp độ-cacbon thấp (ví dụ: Monel 404) cho các bộ phận kết cấu được hàn để giảm nguy cơ ăn mòn giữa các hạt.
Áp dụng các phương pháp hàn đầu vào-nhiệt-thấp (ví dụ: hàn TIG, hàn plasma) và kiểm soát tốc độ hàn để giảm thiểu vùng{4}}ảnh hưởng nhiệt.
Tăng cường vệ sinh khu vực hàn và kiểm soát chặt chẽ thành phần vật liệu hàn.
Sử dụng các công cụ có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, chẳng hạn như công cụ cacbua xi măng (YG8, YG6X) hoặc công cụ boron nitride khối (CBN).
Áp dụng độ sâu cắt lớn và tốc độ tiến dao nhỏ, tránh cắt-tốc độ thấp để giảm việc tạo ra các lớp cứng-và sử dụng chất lỏng cắt có đặc tính làm mát và bôi trơn tốt để giảm nhiệt độ cắt.
Chọn các cấp độ gia công-miễn phí (ví dụ: Monel R-405, có chứa lưu huỳnh để cải thiện khả năng bẻ gãy chip) nếu kịch bản ứng dụng cho phép.
