MAGNA 8N12
ลวดเชื่อมอเนกประสงค์สำหรับนิกเกิลอัลลอยด์
คำอธิบาย
MAGNA 8N12 เป็นลวดเชื่อม “Missing Link” ที่ใช้สำหรับกำจัดปัญหาเฟสซิกมา ( Sigma Phase ) ในงานเชื่อม และยังคงโครงสร้างเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง MAGNA 8N12 เป็นอัลลอยด์ที่มีนิกเกิลเป็นโครงสร้างพื้นฐาน และใช้สำหรับเชื่อมโลหะต่างชนิดที่ไม่ใช่งานทั่วๆ ไป
ความอเนกประสงค์
MAGNA 8N12 ได้พิสูจน์แล้วว่ามันเป็นผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่าเนื่องจากลวดเชื่อมนี้เพียงตัวเดียวสามารถเชื่อมโลหะอัลลอยด์พิเศษได้อย่างกว้างขวางเช่นนิกเกิลอัลลอยด์เหล็กกล้าสเตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งในอดีตก่อนที่จะมี MAGNA 8N12 นั้นแผนกซ่อมบำรุงต้องเก็บสต็อกลวดเชื่อมหลากหลายชนิดเพื่อที่จะซ่อมแซมนิกเกิลอัลลอยด์ที่หลายประเภทที่ใช้กันทั่วไปเมือก่อนนั้นแผนกซ่อมบำรุงต้องเก็บสต็อกลวดเชื่อมนิกเกิลลวดเชื่อมโมเนลลวดเชื่อมอินโดลอยลวดเชื่อมแฮสเทลลอยและลวดเชื่อมอัลลอยด์พิเศษอื่น ๆ หลายชนิดแต่เมื่อ MAGNA 8N12 เข้ามาทดแทนลวดเชื่อมเหล่านี้ แผนกซ่อมบำรุงจึงมีหน้าที่เพียงสต็อกลวดเชื่อมชนิดนี้ตัวเดียวซึ่งเป็นการลดต้นทุนการเก็บคงคลังลวดเชื่อม MAGNA 8N12 จัดได้ว่าเป็น “Common Denominator” เนื่องจากลวดเชื่อมเพียงตัวเดียวนี้สามารถใช้เชื่อมอัลลอยด์ผสมสูงและอัลลอยด์พิเศษ ( Super Alloy ) และใช้ในการเชื่อมโลหะต่างชนิดในงานอัลลอยด์ที่มีสัดส่วนธาตุผสมสูงในปลายยุคศตวรรษที่ 20 ลวดเชื่อม MAGNA 8N12 นั้นมีความสำคัญมากในวงการอุตสาหกรรม
(a) เหล็กกล้าสเตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอน
ในการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมเหล็กกล้าสเตนเลสนั้นยังไม่สามารถตอบสนองความพอใจในการใช้งานได้ เนื่องจากการดึงสะสมธาตุคาร์บอนและการหลอมละลายรวมตัวกับเหล็กกล้าธาตุคาร์บอนนั้นเป็นสาเหตุทำให้เกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการหลอมละลายรวมตัวกับเหล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนโครงสร้างจากออสเทนนิติก กลายไปเป็นโครงสร้างมาเทนไซท์ที่แข็งเปราะง่ายต่อการแตกร้าวแต่ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ง่ายด้วย MAGNA 8N12 การหลอมละลายรวมตัวกับเหล็กนั้นแทบไม่เกิดขึ้นปริมาณอัลลอยด์ที่สูงมากของ MAGNA 8N12 ซึ่งมีปริมาณนิกเกิลมากกว่า 60 % สามารถทนทานการละลายได้โดยไม่ทำให้เกิดโครงสร้างอื่น นอกจากโครงสร้างออสเทนนิติกนอกจากนั้นลวดเชื่อมยังมีปริมาณโคลัมเบียม 2 % ช่วยทำให้คาร์บอนเสถียร และป้องกันการเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรน
(b) โมเนลกับเหล็ก
ในการเชื่อมด้วยวัสดุคู่นี้นับว่ามีปัญหาในด้านงานเชื่อมมายาวนานและด้วยการใช้ลวดเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมทำให้แนวเชื่อมง่ายต่อการแตกร้าวและให้ความแข็งแรงน้อยมากลวดเชื่อมโมเนลยังมีปัญหาอีกหลายอย่างที่เกิดขึ้นจากปริมาณทองแดงที่สูงเช่นการแตกร้าวขณะเย็นและการแตกร้าวร้อนการแตกร้าวจากการกัดกร่อนและความเค้นความแข็งแรงแนวเชื่อมที่ทำได้นั้นมีค่าไม่เกินครึ่งหนึ่งของความแข็งแรงดึงของเหล็กซึ่งโดยมากแล้วยังมีค่าต่ำกว่านี้อีกด้วย
(c) โมเนลกับเหล็กกล้าสเตนเลส
การใช้ลวดเชื่อมโมเนลหรือลวดเชื่อมเหล็กสเตนเลสแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยในการเชื่อมโลหะทั้งสองแต่สามารถทำได้ด้วย MAGNA 8N12 ที่มีคุณสมบัติเนื้อเชื่อมเหนือกว่าโลหะฐานทั้งสองรวมทั้งความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานความร้อนและคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า
(d) MAGNA 8N12 ทำให้สามารถทำการเชื่อมโลหะต่างชนิดกันโดยแทบไม่มีขีดจำกัดเช่น:
- นิกเกลอัลลอยด์แผ่นรีด กับอินโคเนล
- แฮลเทลลอยด์ กับอินโคเนล
- โมเนล กับอินโคเนล
- นิกเกิล กับ เหล็กกล้า
- Duranickel กับเหล็กกล้าสเตนเลส
- Stellite กับ เหล็กกล้า
- อินโคเนล กับ อินโคเนล
- Stellite กับ เหล็กกล้าสเตนเลส
- แฮลเทลลอยด์ C กับ เหล็กกล้า
- และอื่น ๆ อีกมากมาย
MAGNA 8N12 เป็นลวดเชื่อม “Common Denorninator” อย่างแท้จริงที่ทำให้สามารถเชื่อมต่อโลหะต่างชนิด ที่มีความแตกต่างกันสูงมาก ๆ ได้
คุณสมบัติทางกลและค่าคงที่ทางกายภาพ
MAGNA 8N12 ให้คุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง
ความแข็งแรงดึง ความแข็งแรงจุดคราก ค่าการยืดตัว ความแข็ง
psi (kg/mm2) (0.2% offset) ใน 2 นิ้ว % บริเนล
อบอ่อน ถึง 100,000 (70) ถึง 60,000 (40) ถึง 60 120 ถึง 180
สภาวะเชื่อม ถึง 120,000 (85) ถึง 90,000 (65) ถึง 50 140 ถึง 215
สภาวะขึ้นรูปเย็น ถึง 150,00 (105) ถึง 120,000 (90) ถึง 30 ถึง 300
ค่าคงที่ทางกายภาพและคุณสมบัติทางความร้อนของ MAGNA 8N12 คือ:
ช่วงการหลอมละลาย: 2470 oF ถึง 2520 oF
( 1350 oCถึง1380 oC )
อุณหภูมิบ่มตัว (Cure Temperature ): 175 oF ( 80oC )
ความร้อนจำเพาะ ( Specific Heat ) Btu/lb/F ที่ 70 oF : 0.12
ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น :
- ดึง (Tersion ) 28,500,000 psi (2,003.5 kg/mm2)
- บิด (Torsion) 10,600,000 psi (7,415.8 kg/mm2)
- ความหนาแน่น (Dersity) lb/in3 : 0.287
ความสามารถในการกัดแต่งทางกล
เนื้อโลหะเชื่อมสามารถกัดแต่งทางกลได้ง่ายแม้ว่าจะมีไทเทเนียมผสมอยู่แต่มันจะไม่ก่อตัวเป็นทังสเตนคาร์ไบด์ที่แข็งและเปราะจนไม่สามารถกัดแต่งทางกลได้ปริมาณคาร์บอนที่ผสมอยู่ใน MAGNA 8N12 มีเพียงประมาณ 0.03 % เท่านั้นและปริมาณโคลัมเบียมที่สูงสามารถทำให้คาร์บอนเสถียรช่วยป้องกันการก่อตัวของทังสเตนคาร์ไบด์และกำจัดการตกผลึกของคาร์ไบด์ด้วย
ความต้านทานต่อการกัดกร่อน
MAGNA 8N12 ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมแม้ในอุณหภูมิสูงตัวอย่างเช่น
- MAGNA 8N12 ไม่จำเป็นต้องใช้การอบชุบทางความร้อนหลังการเชื่อมก็ยังคงมีความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างดีเยี่ยม
- MAGNA 8N12 ต้านทานกรดที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยารีดักชั่น (Reducing) น้ำทะเลและสารละลายกรดซัลฟูริก
- MAGNA 8N12 ให้ความสามารถในการต้านทานซัลเฟอร์ได้อย่างไม่น่าเชื่อ
- MAGNA 8N12 ต้านทานการกัดเซาะทั้งแบบ Cavitations และ Erosion
- ปริมาณซัลเฟอร์ที่สูงหรือไม่คงส้นคงวาของลวดเชื่อมนิกเกิลส่วนมากส่งผลให้เกิดการเพิ่มความเสี่ยงในการแตกร้าวลดคุณสมบัติทางกายภาพและลดความต้านทานการกัดกร่อนปริมาณซัลเฟอร์ใน MAGNA 8N12 นั้นถูกควบคุมให้น้อยกว่า 012 %
ความต้านทานการแตกร้าวที่ยอดเยี่ยม
คุณลักษณะที่โดดเด่นของ MAGNA 8N12 คือความต้านทานการแตกร้าวยกตัวอย่างเช่น:
- MAGNA 8N12 นั้นต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของคลอไรด์อิออน
- MAGNA 8N12 มีความแข็งแรงแบบล้าที่ยอดเยี่ยมลวดเชื่อมนี้ต้านทานต่อการแตกร้าวแบบ Strainage cracking จากการอบชุบทางความร้อนหลังการเชื่อม
- MAGNA 8N12 มีความแข็งแรงดึงและความแข็งแรงแตกหัก ( Rapture ) ที่สูงมาก
คุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำ ( Cryogenic ) ที่ยอดเยี่ยม
ค่า Charpy V-notch ของ MAGNA 8N12 คือ: ( - 160 oC ) - 320 oF ( 4.7 ถึง 4.9 กิโลกรัม – เมตร ) 67 ถึง 70 ฟุต - ปอนด์ลวดเชื่อมนี้ให้คุณสมบัติดีเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำมากจนถึงอุณหภูมิสูงมากๆ
ความต้านทานความร้อนสูง
MAGNA 8N12 ต้านทานการเกิดออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิสูงถึง 2100 oF ( 1,150 oC ) และต้านทานในระยะสั้น ๆ ได้มากถึง 2200 oF ( 1,204 oC )
MAGNA 8N12 ต้านทานการเกิดออกซิเดชั่นและการเกิดคาร์บูไรเซชั่นที่อุณหภูมิสูง
ป้องกันการเกิดเฟสซิกม่า
ปัญหาของเฟสซิกม่าซึ่งเป็นสารประกอบโครเมียม – เหล็กที่ทำให้แนวเชื่อมเสียหายเป็นสาเหตุของความกังวลใจของนักโลหะวิทยามาเป็นเวลานานเนื่องจากแนวเชื่อมทั่วไปจะไม่มีความเสียหายในช่วงอุณหภูมิวิกฤติ (ตั้งแต่ 1200 oF ( 650 oC ) ถึง 1600 oF ( 870 oC ) และแนวเชื่อมอาจจะถูกตรวจสอบด้วย X – ray แล้วอาจได้ผลการเชื่อมที่สมบูรณ์แต่อาจเกิดความเปราะแตกและเสียหายเมื่ออยู่ในอุณหภูมิอันตรายที่เหมาะแก่การเกิดเฟสซิกมา (1200 oF ( 650 oC ) ถึง 1600 oF ( 870 oC ) นักโลหะวิทยาจำนวนมากมีความกลัวว่าจะไม่สามารถตรวจพบปัญหานี้ซึ่งทำให้ต้องจำกัดการใช้โลหะในอุตสาหกรรมที่มีความร้อนเป็นองค์ประกอบสำคัญเช่นโรงรีดเหล็กอุตสาหกรรมแก้วการหลอมการหล่อโลหะเป็นต้น MAGNA 8N12 สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้เนื่องจากมีสารที่ทำให้ออสเทนไนท์เสถียรเนื้อเชื่อม MAGNA 8N12 มีความเป็นหนึ่งเดียวที่ไม่มีเฟสซิกมาที่เปราะเกิดขึ้นแม้ว่าหลังจากผ่านการใช้งานที่อุณหภูมิวิกฤตเป็นเวลานาน
ตัวอย่างการใช้งาน MAGNA 8N12:
เชื่อมชิ้นส่วนความร้อน เครื่องมือขึ้นรูป
ชิ้นส่วนอัดรีดขึ้นรูป ตะกร้าคาร์บูไรซิ่ง
หัวฉีดเตา อุปกรณ์จับยึด (Fixture)
ท่อแลกเปลี่ยนความร้อน After Burner
ถังต้านทานการกัดกร่อน Spray Bar
ระบบจุดระเบิด After Burner Liners
Thrust Reverse Assembly อุปกรณ์เตาเผา
วาล์วจุดระเบิดเครื่องยนต์ภายใน อุปกรณ์การผลิตทางเคมี
Phosphoric Acid Evaporators โครงสร้างเทอร์ไบ
Pickling Tank Heaters ดาร์ยดึงขึ้นรูป
ชิ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์ไอน้ำ ตัวให้ความร้อน Deacrating
ชิ้นส่วนต่อกันสำหรับเตาเอธีลีนกับไอมีเทน แบบหล่ออุตสาหกรรมแก้วนิกเกิลสูงพิเศษ
ดาร์ยขึ้นรูปควบคุมขนาดร้อน เพลาปั๊มนิกเกิลสูงและใบขับ (Impeller)
ตะขอสำหรับ Pickling เพลาขับ (Propeller shalt)
การใช้งาน
MAGNA 8N12 สามารถใช้เชื่อมได้ในทุกท่าเชื่อมรวมถึงท่าตั้งและท่าเหนือศีรษะชิ้นงานที่ไม่หนาไม่จำเป็นต้องบากเตรียมงานและชิ้นงานที่หนากว่า 1/8 นิ้ว ( 3.2 มม. ) ควรบากเตรียมชิ้นงานไม่จำเป็นต้องอุ่นงานก่อนเชื่อม นอกจากเชื่อมชิ้นงานหนามาก ๆ ในเหล็กกล้าคาร์บอนเมื่อเริ่มต้นการอาร์กแล้วให้รักษาระยะอาร์กให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อจบแนวเชื่อมให้เดินส่ายถอยหลังเล็กน้อยเพื่อเติมแอ่งบ่อหลอมละลายแล้วจึงดับอาร์ก สแลกสามารถกำจัดออกได้ง่ายด้วยการกะเทาะเพียงเบา ๆ และควรจะกำจัดออกให้หมดก่อนเชื่อมทับแนวลงไปใหม่ MAGNA 8N12 สามารถใช้สำหรับการเชื่อมราดผิวหน้า ( Over Lay ) และการเชื่อมรอยต่อบ่อยครั้งใช้ในการเคลือบผิว ( Cladding ) บนโลหะที่มีคุณภาพต่ำกว่าเช่นเหล็กกล้าคาร์บอนเพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อน และ/หรือความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับการเชื่อมสามารถเชื่อมได้ทั้งแบบส่ายลวดและแบบไม่ส่ายลวด เนื่องจากมีความสามารถในการต้านทานการแตกร้าวที่ดีของ MAGNA 8N12
