インコネル625ニッケル基溶接ワイヤの製造工程

ニッケルベースの溶接ワイヤは、主に次のような当社の中核製品ラインの 1 つです。

1.Ni‑Cr‑Moシリーズ– 例: ERNiCrMo‑3 (インコネル 625)。孔食や隙間腐食に対する優れた耐性を備え、過酷な海洋および化学環境に最適です。

2.超合金溶接ワイヤ– インコネル 718、GH シリーズ、およびその他の高温合金の溶接用に設計されており、航空宇宙、ガスタービン、および高温強度用途の要求を満たします。

3.Ni‑Cr、Ni‑Cuシリーズ– 例: ERNiCr‑3 および ERNiCu‑7 (モネル 400)。耐熱性および中程度の腐食条件に耐えます。

ニッケルベースの溶接ワイヤの製造は、溶解、熱間加工、冷間引抜、仕上げ、梱包を含む閉ループプロセスに従います。

1.溶解と鍛造

製造は 2 段階の溶解プロセスから始まります。当社では、真空誘導溶解 (VIM) とエレクトロスラグ再溶解 (ESR) を組み合わせた二重技術を採用して、ガス含有量と介在物を効果的に制御し、均一で正確な合金組成を保証します。プレミアムグレードの場合、インゴット密度は 99.5% 以上に達することがあります。

VIM では、高純度の単体金属が原料として慎重に選択されます。合金添加のタイミングとサイズは正確に制御され、正確な組成目標を達成します。このプロセスには、第 1 段階の高温、高真空、長時間の処理と、それに続く第 2 段階の低温での徹底的な撹拌が含まれ、高真空および保護雰囲気と組み合わせて、不純物を効果的に除去し、安定した高純度の化学的性質を保証します。

鍛造段階では、合金インゴットは偏析を除去するための焼きなましによって完全に均質化されます。正確に制御された温度の下で、インゴットは鍛造または熱間圧延されて線材になります。鍛造開始温度と鍛造終了温度は厳密に監視され、すべての表面欠陥が徹底的に除去され、その後の伸線に備えて均一で欠陥のないビレットが提供されます。加熱には天然ガス炉が使用されます。 1 トンのエアハンマーを 2 回の火で鍛造するシーケンスで使用されます。最初の火でインゴットが中間サイズに縮小され、その後焼き戻しが行われ、最終的な寸法が得られます。鍛造全体を通して厳格な温度管理を行うことで、優れた結果が保証され、次のステップの強固な基盤が築かれます。

2.圧延と絞り

圧延には250mmのバーミルを使用します。炉が 500 度に達したときにビレットを装入し、その後 1050 度に加熱して 2.5 時間保持します。その後、複数パスの圧延が実行され、折り目、ひれ、その他の欠陥がないことが保証されます。

酸洗と潤滑を行った後、材料は精密な冷間引抜加工を複数回受けます。パスごとの圧下率は科学的に制御され、保護雰囲気中での中間焼鈍により加工硬化を除去し、延性を回復します。

伸線ステップは、熱間伸線を使用して 1.2 m のターンテーブル伸線機で実行されます。加熱温度は1100度から1150度の間で制御されます。中間熱処理と組み合わせたマルチダイ伸線 (通常 12 パス) により、合金ロッドは必要な最終寸法まで伸線されます。高精度の金型とインラインモニタリングにより、直径公差が常に±0.02 mm以内に維持され、滑らかな表面仕上げが保証されます。最終製品の品質に影響を与える可能性のある欠陥のない明るい表面を保証するために、温度と描画速度は慎重に制御されます。

3.完成状態と梱包

完成した溶接ワイヤーは光沢処理や表面洗浄を行い、油分やスケールを除去します。グレードに応じて、微細構造と特性を最適化するために溶体化焼鈍またはその他の熱処理が適用されます。精密に矯正された後、ワイヤーはスプールにきれいに巻き付けられ、湿気を防ぐために内部に乾燥剤が入った状態で真空密封され、完全なトレーサビリティのために明確なラベルが貼られます。

1. 適切な溶接プロセス

ニッケルベースの溶接ワイヤは、さまざまな高度な溶接方法と互換性があります。

• MIG (ガスメタルアーク溶接) – 効率が向上し、特に厚い部分に適しています。
• TIG (ガスタングステンアーク溶接) – 精密溶接に最適で、美的で高品質な溶接を保証します。
• サブマージ アーク溶接 – 大量生産向け。INCOFLUX 7 などの専用フラックスと併用して溶接品質を効果的に制御します。

2. 溶接可能な材料

ニッケルベースの溶接ワイヤは、幅広い材料を接合できます。主に、インコネル 625、インコネル 825、モネル 400 などのニッケル基合金の溶接に使用されます。異種金属接合に優れ、ニッケル合金とステンレス鋼を効果的に接合するほか、炭素鋼や低合金鋼にも使用できます。

3.溶接時の注意事項

ニッケルベースの溶接ワイヤを使用する場合は、次の点に特別な注意を払う必要があります。

• 表面の清浄度 – 溶接の品質を確保するには、溶接領域から油、錆、湿気、その他の汚染物質を徹底的に除去する必要があります。
• 入熱制御 – 過熱を避け、機械的特性を維持するには、入熱を低くし、パス間温度を低くすることをお勧めします。
• シールドガス純度 – アルゴン純度は、適切な流量 (通常、100 ～ 200 A の電流で 10 ～ 15 L/min) で 99.99% 以上である必要があります。
• 防風 – 気孔を発生させて溶接ビードを劣化させる可能性があるシールドガスの拡散を防ぐために、ドラフトに対する適切なシールドが不可欠です。
• ノズルと電極の突き出し – 適切なノズル サイズを選択し、タングステン電極の延長長さを慎重に制御します。

1.幅広い産業用途

• 石油化学産業 - 腐食性媒体を扱う溶接装置やパイプラインに使用されます。強酸またはアルカリ環境においても、溶接継手は化学的攻撃に対する長期的な耐性を維持し、安全で安定した生産を保証します。
• 冶金産業 – 高温炉や精製装置などの重要なコンポーネントに適用され、高温や複雑な機械的ストレスに耐えて耐用年数を延ばします。
• 原子力エネルギー分野 – 原子炉の主要コンポーネントを溶接し、高放射線や高温下で構造の完全性と安定性を維持するために使用されます。

2.特定の条件下での利点

• 高温環境 – ニッケルベースの溶接ワイヤは優れた耐熱性を示し、最大 800 度の温度でも良好な機械的特性を維持します。そのため、航空エンジン部品、工業用窯、その他の高温機器の溶接には不可欠です。
• 高圧環境 – 強度と靭性の優れたバランスにより、圧力による応力に効果的に抵抗し、溶接の信頼性を確保します。
• 腐食環境 – 海洋工学 (海水腐食) や化学プラント (強酸/アルカリ腐食) では、ニッケルベースの溶接ワイヤの耐食性により、機器の寿命が大幅に延長され、メンテナンスコストが削減されます。