Pengelasan Inconel 625: Praktik Terbaik untuk GTAW, GMAW, dan SMAW

Inconel 625 (UNS N06625)adalah paduan super nikel-kromium-molibdenum-niobium yang terkenal dengan kombinasi luar biasa antara kekuatan-suhu tinggi, ketahanan terhadap korosi yang luar biasa baik dalam lingkungan pengoksidasi maupun pereduksi, serta kemampuan las yang sangat baik. Ini adalah salah satu paduan nikel yang paling dapat dilas dalam penggunaan komersial - tetapi 'dapat dilas' tidak berarti 'mudah untuk dilas'. Pengelasan Inconel 625 tanpa mematuhi kontrol prosedural tertentu secara rutin mengakibatkan keretakan panas, porositas, kurangnya fusi, dan sensitisasi-zona yang terkena dampak panas (HAZ) - yang semuanya dapat menyebabkan kegagalan servis dini dalam aplikasi yang menuntut.

Panduan ini memberikan referensi teknis tingkat-parameter yang pasti untuk pengelasan Inconel 625 menggunakan tiga proses paling penting: Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW / TIG), Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW / MIG), dan Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW / Stick). Hal ini mencakup pemilihan logam pengisi, tabel parameter spesifik proses, persiapan sambungan, penyebab dan perbaikan cacat, dan semua standar kualifikasi internasional yang relevan. Setiap bagian disusun untuk memberikan kesimpulan langsung dan dapat dikutip.

ERNiCrMo-3 (AWS A5.14) adalah logam pengisi yang benar dan ditentukan secara universal untuk GTAW dan GMAW dari Inconel 625. ENiCrMo-3 (AWS A5.11) adalah elektroda SMAW yang sesuai. Menggunakan logam pengisi lainnya - termasuk baja tahan karat ER316L atau pengisi baja karbon - secara teknis salah dan akan menghasilkan sambungan dengan ketahanan korosi yang lebih rendah dan kinerja suhu tinggi.

Properti Pengelasan Inconel 625

Inconel 625 mengandung sekitar 61% nikel, 21,5% kromium, 9% molibdenum, dan 3,65% niobium (columbium). Elemen-elemen ini memberikan sifat yang luar biasa, namun juga menciptakan tantangan pengelasan khusus yang sangat berbeda dari pengelasan baja tahan karat atau baja karbon biasa.

Mengapa Inconel 625 Berperilaku Berbeda dari Stainless Steel dalam Pengelasan

Empat karakteristik metalurgi Inconel 625 membuatnya berperilaku berbeda dari baja tahan karat selama pengelasan:

Konduktivitas termal rendah (9,8 W/m·K pada 20 derajat vs. 16 W/m·K untuk 316L SS): Panas terkonsentrasi di dekat las daripada menyebar ke logam dasar. Ini berarti kolam las tetap panas dan cair lebih lama, dan gradien suhu-zona yang terkena dampak panas (HAZ) lebih curam. Konsekuensi praktisnya adalah distorsi yang lebih besar dan risiko sensitisasi yang lebih tinggi kecuali masukan panas dikontrol dengan ketat.

Koefisien muai panas yang tinggi (13,1 x 10-6/ derajat pada 20-315 derajat ): Inconel 625 mengembang dan menyusut secara signifikan lebih besar daripada baja karbon (12,0 x 10-6/ derajat ) ketika dipanaskan dan didinginkan. Hal ini membuat manajemen distorsi selama pengelasan menjadi tugas teknik yang penting, memerlukan pemasangan, urutan pengelasan yang seimbang, dan jarak las paku maksimum 50-75 mm.

Kolam las yang lamban dan kental: Kandungan nikel yang tinggi membuat kolam las Inconel 625 terasa lebih kental ('lamban') dibandingkan kolam las baja tahan karat atau baja karbon. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya pembasahan yang buruk pada ujung las - sehingga meningkatkan risiko kurangnya fusi dan pemotongan jika arus listrik dan kecepatan gerak tidak diatur dengan benar.

Kerentanan terhadap keretakan panas jika terkontaminasi: Jejak sulfur, fosfor, timbal, atau bismut - bahkan dari sidik jari, spidol, atau sisa cairan pemotongan - menyebabkan lapisan cairan intergranular yang retak selama pemadatan las. Pembersihan bukanlah suatu pilihan: ini merupakan prasyarat untuk kualitas lasan.

Penjelasan-Bahasa Biasa: Apa Itu Hot Cracking?

Bayangkan sebatang coklat mendingin setelah dituangkan ke dalam cetakan. Jika Anda mendorong cetakan sebelum benar-benar mengeras,-cokelat yang masih cair akan robek di bagian dalam - yang serupa dengan retakan panas. Dalam pengelasan, saat logam cair mengeras, ia menyusut. Jika tegangan penyusutan meningkat lebih cepat daripada kekuatan logam (yang terjadi pada kisaran suhu tepat di bawah solidus), las yang mengeras sebagian akan robek di sepanjang batas butir. Film sulfida atau fosfida dengan titik leleh rendah-titik leleh- - yang ada jika logam terkontaminasi - membuat proses robekan ini lebih mudah. Solusinya: hilangkan kontaminasi, batasi masukan panas, dan isi lubang sepenuhnya sebelum menghilangkan busur.

Pengisi ERNiCrMo-3 untuk Ketiga Proses

Memilih logam pengisi yang salah untuk Inconel 625 adalah salah satu kesalahan paling serius yang dapat dilakukan oleh pabrikan. Pengisi yang salah dapat mengurangi ketahanan terhadap korosi, menurunkan-kekuatan suhu tinggi, dan menyebabkan kerentanan retak - yang tidak akan terlihat sampai peralatan tersebut gagal digunakan, yang berpotensi menimbulkan bencana.

Tabel 1: Perbandingan Logam Pengisi untuk Pengelasan Inconel 625 (Ni + Elemen Kunci Lainnya, wt%)

Sumber:AWS A5.14 'Spesifikasi untuk Nikel dan Nikel-Elektroda dan Batang Las Paduan Telanjang' (edisi saat ini); AWS A5.11 'Spesifikasi Nikel dan Nikel-Elektroda Pengelasan Paduan untuk Pengelasan Busur Logam Terlindung' (edisi saat ini); Publikasi Special Metals Corporation 'INCONEL alloy 625' SMC-027 Rev.2 (2018); Haynes Internasional H-3159.

Mengapa ERNiCrMo-3 adalah pilihan yang tepat: ERNiCrMo-3 (juga dikenal dengan nama dagang INCO-WELD 686 CPT atau Metrode Nimrod 625) memiliki komposisi yang dirancang khusus agar sesuai dengan kimia paduan logam dasar Inconel 625. Kandungan kromium dan molibdenum yang tinggi memastikan bahwa endapan las memiliki ketahanan korosi yang setara dengan logam dasar – penting dalam aplikasi seperti jaringan pipa lepas pantai, bejana pemrosesan kimia, dan peralatan desulfurisasi gas buang di mana lasan terkena lingkungan agresif yang sama dengan logam dasar.

Mengapa ER316L salah untuk sambungan-paduan Inconel 625 tinggi: ER316L (ERNiCrMo-4 terkadang tertukar dengan 316L) hanya memiliki 11-14% Ni dan 18-20% Cr - kira-kira sepertiga kandungan nikel dan molibdenum dari logam dasar. Dalam layanan korosif, hal ini menciptakan pasangan galvanik antara logam las dan logam dasar yang dapat menyebabkan korosi las preferensial, meniadakan semua perlindungan korosi pada bahan dasar Inconel 625.

Catatan pengadaan penting: ERNiCrMo-3 kawat pengisi harus dibeli dengan laporan pengujian pabrik bersertifikat yang mengonfirmasi bahan kimia sesuai AWS A5.14. Kabel pengisi paduan nikel yang palsu atau salah diklasifikasikan telah diidentifikasi dalam rantai pasokan global. Memerlukan keterlacakan nomor panas dan verifikasi kimia pihak ketiga untuk aplikasi penting.

GTAW (TIG) untuk Inconel 625

Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW), juga dikenal sebagai pengelasan TIG (Tungsten Inert Gas), adalah proses pilihan untuk mengelas akar pipa Inconel 625, pipa berdinding tipis, komponen presisi, dan aplikasi apa pun yang mengutamakan kualitas las dan kesehatan internal sebagai kriteria utamanya. GTAW memberikan kontrol terbaik atas masukan panas dan karakteristik busur dari setiap proses pengelasan fusi, menjadikannya standar untuk root pass pipa luar angkasa, nuklir, dan lepas pantai.

Persiapan Permukaan Adalah Langkah Penting Pertama - Jangan Lewatkan Ini

Sebelum pekerjaan GTAW dimulai pada Inconel 625, urutan persiapan permukaan berikut harus diselesaikan secara berurutan:

Degrease dengan aseton atau metil etil keton (MEK) - pada kedua sisi sambungan dan 50 mm ke belakang dari garis las.

Sikat kawat dengan sikat baja tahan karat KHUSUS (bukan baja karbon, tidak digunakan bersama bahan lain) untuk menghilangkan lapisan oksida.

Lakukan degrease ulang setelah menyikat - menyikat dapat mengolesi sisa minyak ke permukaan.

Periksa di bawah cahaya terang atau UV untuk mencari lapisan minyak, cat, bekas spidol, atau kontaminasi lainnya.

Las dalam waktu 4 jam setelah persiapan; jika tertunda, ulangi degreasing.

Ungkapan 'Sikat baja tahan karat BERDEDIKASI' sangat penting. Penggunaan sikat yang sebelumnya digunakan pada baja karbon akan menanamkan partikel besi ke permukaan Inconel 625. Partikel besi ini kemudian akan menyebabkan korosi galvanik lokal pada fabrikasi akhir - persis seperti kontaminasi-kegagalan yang menyebabkan perakit paduan nikel berpengalaman bersikeras menggunakan perkakas khusus.

Tabel 2: Parameter Pengelasan GTAW untuk Inconel 625 (UNS N06625)

Sumber:AWS A5.14 (klasifikasi ERNiCrMo-3); Produk Pengelasan Logam Khusus 'INCO-WELD A Electrode dan INCONEL Filler Metal 82' (SMC-043); Haynes International 'Fabrikasi Paduan Berbasis Nikel Hastelloy' (H-2010C, diadaptasi untuk logam dasar 625); Lincoln Electric 'Buku Panduan Prosedur Pengelasan Busur' (edisi ke-14); Miller Electric 'Pedoman Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW)' (2022).

Kembali-Pembersihan Bukan Opsional - Ini Wajib untuk Kualitas Root

Kembali-pembersihan - gas argon yang mengalir secara terus-menerus pada sisi akar sambungan las selama pengelasan - adalah salah satu persyaratan yang paling kurang dihargai dan-ditegakkan dalam pengelasan pipa paduan nikel. Tanpa pembersihan balik, las akar di bagian dalam pipa atau bejana terkena oksigen atmosfer pada suhu di mana Inconel 625 akan teroksidasi dengan cepat, membentuk permukaan kasar, berpori, dan mudah terkorosi secara kronis yang biasa disebut 'sugaring'.

Tingkat oksigen target di sisi-pembersihan belakang adalah di bawah 20 ppm (bagian per juta) - setara dengan kurang dari 0,002% oksigen. Hal ini memerlukan aliran argon dalam waktu yang cukup untuk membersihkan udara dari bagian dalam pipa sebelum pengelasan dimulai (sebuah proses yang disebut 'dwell time'), dan mempertahankan aliran di seluruh saluran akar dan setidaknya saluran pengisian pertama. Alat analisa oksigen inline yang dipasang di saluran pembuangan sangat disarankan untuk aplikasi kritis.

GMAW (MIG) untuk Fill dan Cap Pass Inconel 625

Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW), juga dikenal sebagai pengelasan MIG (Metal Inert Gas), banyak digunakan untuk lintasan pengisian dan penutup Inconel 625, fabrikasi bagian berat, dan lingkungan produksi yang mengutamakan throughput. GMAW dengan transfer pulsa mencapai laju deposisi 3-4 kali lebih tinggi dibandingkan GTAW dengan tetap mempertahankan kontrol masukan panas yang memadai - menjadikannya pilihan standar untuk bejana tekan berdinding tebal, manifold lepas pantai, dan fabrikasi las struktural.

Mengapa Short-Transfer Sirkuit Tidak Boleh Digunakan untuk Inconel 625

Transfer-hubungan pendek (mode di mana kabel secara fisik bersentuhan dengan kolam las dan kemudian melengkung kembali berulang kali pada 20-200 Hz) umum terjadi pada pengelasan GMAW baja karbon. Ini tidak boleh digunakan untuk Inconel 625. Alasannya adalah kumpulan las kental dari paduan tersebut: dalam mode sirkuit pendek, energi yang diberikan per siklus tidak cukup untuk memadukan dengan baik kumpulan las paduan nikel kental ke dinding samping sambungan, sehingga mengakibatkan cacat kekurangan fusi sistematis yang mungkin tidak dapat dideteksi oleh pengujian radiografi standar namun akan menyebabkan retak lelah dalam servis.

Mode transfer yang benar adalah transfer semprotan (di atas arus transisi semprotan, biasanya 170-180 A untuk kabel ERNiCrMo-3 1,2 mm) atau transfer semprotan berdenyut. Semprotan berdenyut menghasilkan transfer logam mode semprotan dengan masukan panas rata-rata pada pengaturan arus yang lebih rendah - menjadikannya ideal untuk Inconel 625 yang memerlukan fusi yang baik dan masukan panas yang terkontrol secara bersamaan.

Tabel 3: Parameter Pengelasan GMAW untuk Inconel 625 (UNS N06625)

Sumber:AWS A5.14 (ERNiCrMo-klasifikasi 3 kabel); 'Panduan Paduan Nikel Pengelasan' Lincoln Electric NI-1 (2021); Catatan Aplikasi Miller Electric 'GMAW Berdenyut dari Paduan Nikel' 278 (2020); Buletin Teknis Produk Pengelasan Logam Khusus W-3165 (GMAW Inconel 625); Eutectic Corporation 'Panduan Pengelasan MIG Paduan Nikel' NI-MIG-7 (2019).

Pemilihan Gas Pelindung: Penambahan CO2 Tidak Diizinkan

Untuk baja karbon GMAW, campuran gas pelindung yang mengandung CO2 (seperti 75% Ar + 25% CO2 - yang biasa disebut 'C25') merupakan standar karena CO2 meningkatkan stabilitas busur dan penetrasi las. Campuran gas ini tidak boleh digunakan untuk pengelasan Inconel 625. Penambahan CO2 dan oksigen dalam gas pelindung bereaksi dengan kumpulan las kromium tinggi untuk membentuk kromium oksida, yang: (1) menghabiskan kromium dari logam las, sehingga mengurangi ketahanan terhadap korosi; (2) membentuk inklusi oksida padat dalam lasan; dan (3) menciptakan permukaan manik kusam dan teroksidasi yang mengganggu fusi antar lintasan.

Gas pelindung yang benar adalah argon murni (kemurnian minimum 99,99%) atau campuran argon-helium. Penambahan helium (15-50%) meningkatkan tegangan busur dan masukan panas pada kecepatan pengumpanan kawat yang sama, meningkatkan penetrasi pada bagian yang tebal dan mengurangi 'jari kaki dingin' (jari kaki las yang tidak menyatu) yang merupakan cacat umum pada paduan nikel GMAW.

SMAW (Stick) untuk Perbaikan Lapangan dan Pengelasan Inconel 625 Jarak Jauh

Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW), juga disebut pengelasan tongkat atau pengelasan busur logam manual (MMA), menggunakan elektroda tertutup - batang logam yang dilapisi fluks - dan bukan gas pelindung terpisah. Hal ini menjadikan SMAW yang paling portabel dan-tahan terhadap cuaca di antara ketiga proses tersebut,-cocok untuk perbaikan lapangan peralatan Inconel 625, pengelasan pemeliharaan di ruang terbatas, dan konstruksi di lokasi di mana tabung gas tidak dapat digunakan secara praktis.

ENiCrMo-Penanganan 3 Elektroda Sangat Penting - Kelembapan Menyebabkan Porositas

Elektroda tertutup untuk SMAW Inconel 625 - ENiCrMo-3 per AWS A5.11 - peka terhadap kelembapan-. Tidak seperti elektroda baja karbon, yang dapat mentolerir paparan singkat terhadap udara lembab tanpa dampak kualitas yang signifikan, elektroda paduan nikel menyerap kelembapan dari atmosfer dalam waktu beberapa jam setelah dikeluarkan dari kemasan tertutup. Kelembaban yang diserap terurai menjadi hidrogen pada suhu pengelasan, menyebabkan porositas hidrogen - rongga gas berbentuk bola yang didistribusikan melalui logam las sehingga mengurangi kekuatan mekanik dan umur kelelahan.

Protokol penanganan elektroda wajib adalah: (1) simpan dalam keadaan tersegel dalam kemasan aslinya sampai siap digunakan; (2) panggang pada suhu 120-200 derajat selama 1-2 jam dalam oven elektroda khusus sebelum digunakan; (3) dipindahkan ke oven batang portabel (dipertahankan pada suhu 80-120 derajat) untuk digunakan di lokasi kerja; (4) buang semua elektroda yang dibiarkan di udara terbuka selama lebih dari 4 jam tanpa oven batang.

Tabel 4: Parameter Pengelasan SMAW untuk Inconel 625 (UNS N06625)

Sumber:AWS A5.11 (ENiCrMo-3 klasifikasi elektroda); Panduan Penerapan 'Paduan Nikel Pengelasan Tongkat' Lincoln Electric NI-SMAW-1 (2022); Produk Pengelasan Logam Khusus 'Lembar Data Elektroda ENiCrMo-3' W-4175; Bahan Habis Pakai Pengelasan Metrode 'Lembar Data Ni60 ENiCrMo-3' (2021); Teknologi Material Sandvik 'Pengelasan Paduan Tahan Karat dan Nikel Paduan Tinggi' (diadaptasi untuk Inconel 625 SMAW).

Mengapa Arus Listrik Harus Lebih Rendah untuk Inconel 625 Dibandingkan Baja Karbon

Elektroda baja karbon E7018 3,2 mm biasanya dijalankan pada 90-130 A. Elektroda ENiCrMo-3 3,2 mm untuk Inconel 625 harus dijalankan hanya pada 75-110 A - sekitar 15-20% lebih rendah. Alasannya adalah resistivitas listrik Inconel 625 yang tinggi (1,29 mikro-ohm-meter vs. 0.10 untuk baja karbon): sebagian besar energi listrik dihamburkan sebagai panas di dalam potongan elektroda, bukan di busur. Arus listrik yang terlalu tinggi menyebabkan elektroda menjadi terlalu panas, kerusakan fluks, percikan berlebihan, dan hilangnya fungsi pelindung - yang mengakibatkan porositas dan logam las teroksidasi.

GTAW, GMAW, SMAW - Pilih berdasarkan Aplikasi

Tidak ada proses pengelasan tunggal yang optimal untuk semua aplikasi Inconel 625. Tabel berikut secara langsung membandingkan GTAW, GMAW, dan SMAW di seluruh kriteria yang relevan dengan fabrikasi Inconel 625 industri, memberikan panduan pemilihan yang pasti.

Tabel 5: Perbandingan Proses - GTAW vs. GMAW vs. SMAW untuk Inconel 625 (UNS N06625)

Sumber:AWS 'Welding Handbook' Volume 2 (edisi ke-9, Bab 7: Pengelasan Paduan Nikel dan Kobalt); 'Panduan Lengkap Gas Pelindung untuk Pengelasan MIG' Lincoln Electric (2022); Catatan Aplikasi 'Perbandingan Proses GTAW vs GMAW vs SMAW' Miller Electric 190; data pengelompokan ASME IX QW-432; tolok ukur produktivitas industri dari Haynes International H-3092B (diadaptasi untuk data Inconel 625).

Aturan praktis pemilihan proses: Gunakan GTAW untuk root pass dan material tipis yang mengutamakan kualitas; gunakan jalur pengisian/penutup GMAW untuk memaksimalkan produktivitas pada bagian di atas 4 mm; gunakan SMAW untuk pengelasan lapangan, lokasi terpencil, atau perbaikan di mana pasokan gas tidak praktis. Gabungan akar GTAW + pengisian GMAW adalah prosedur standar industri untuk sebagian besar fabrikasi pipa dan bejana Inconel 625.

Delapan Las pada Fabrikasi Inconel 625

Tabel berikut mengkatalogkan cacat yang paling sering ditemui saat mengelas Inconel 625 di ketiga proses, akar penyebabnya, strategi pencegahan, dan metode deteksi. Tabel ini adalah hasil kumpulan pengalaman dari literatur teknik pengelasan dan umpan balik lapangan OEM selama beberapa dekade fabrikasi Inconel 625.

Tabel 6: Cacat Las yang Umum pada Fabrikasi Inconel 625 - Penyebab, Pencegahan, dan Deteksi

Sumber:Buku Panduan Internasional ASM Vol. 6 'Pengelasan, Pematrian, dan Penyolderan' (Bab: Pengelasan Paduan Nikel); ASME Bagian IX QW-143 (persyaratan NDE); Cary, HB dan Helzer, SC 'Teknologi Pengelasan Modern' (edisi ke-6, Pearson, 2005); Dunkerton, SB TWI 'Pengelasan Paduan Nikel' (The Welding Institute, Abington, Inggris, Pengetahuan Teknis Seri 9); NACE SP0170 'Pengukuran Lapangan Kriteria Proteksi Katodik Elektrokimia' (referensi untuk SCC dalam pelayanan); ISO 5817 'Pengelasan - Tingkat kualitas untuk ketidaksempurnaan'.

Masukan Panas Adalah Variabel Utama - Mengelolanya Mengontrol Enam dari Delapan Cacat

Pemeriksaan tabel kerusakan menunjukkan bahwa masukan panas yang berlebihan - baik karena arus listrik yang terlalu-tinggi, kecepatan perjalanan yang terlalu-lambat, atau pendinginan interpass yang tidak memadai - merupakan penyebab langsung atau faktor yang berkontribusi terhadap enam dari delapan kerusakan yang tercantum. Hal ini bukan suatu kebetulan: masukan panas adalah variabel kontrol metalurgi utama dalam pengelasan Inconel 625.

Masukan panas (dalam kJ/mm)=(Amps x Volt x 60) / (1000 x Kecepatan Perjalanan dalam mm/mnt). Rumus ini harus dihitung untuk setiap lintasan las menggunakan parameter aktual yang tercatat pada WPS (Spesifikasi Prosedur Pengelasan). Untuk GTAW, targetnya di bawah 1,5 kJ/mm per lintasan. Untuk GMAW, targetnya di bawah 2,0 kJ/mm per lintasan. WPS apa pun yang tidak menentukan batas masukan panas untuk Inconel 625 secara teknis tidak memadai untuk aplikasi layanan penting.

Geometri Persiapan Sambungan untuk Inconel 625

Karena kolam las Inconel 625 lebih kental (lamban) dibandingkan baja karbon atau baja tahan karat, maka tidak mudah mengalir ke geometri sambungan rapat. Mencoba menggunakan sudut alur yang sama seperti pada baja karbon akan mengakibatkan kurangnya-fusi-sistematis pada dinding samping sambungan - suatu cacat yang sulit dideteksi dan merupakan bencana besar dalam tekanan-yang mengandung layanan.

Tabel 7: Geometri Persiapan Sambungan Inconel 625 Berdasarkan Ketebalan Bahan

Sumber:ASME B16.25 'Buttwelding Ends' (pipa bevel); AWS D1.6 'Kode Pengelasan Struktural - Baja Tahan Karat' (prinsip geometri sambungan, disesuaikan untuk paduan nikel); ASME Bagian IX QW-469 (dokumentasi desain bersama); Produk Pengelasan Logam Khusus 'Pengelasan Paduan INCONEL dan INCOLOY' (SMC-029); Metrode Welding Consumables 'Spesifikasi Teknik Pengelasan Pipa Paduan Nikel' (ME-NI-005, 2020).

Spesifikasi sudut termasuk 75-80 derajat untuk alur-V tunggal pada bagian sedang (4,8-12 mm) lebih lebar 15-20 derajat dibandingkan alur V baja karbon pada umumnya. Lebar tambahan ini sangat penting: alur yang lebih lebar menyediakan akses dinding samping yang diperlukan agar batang pengisi GTAW dapat mencapai garis fusi dengan benar tanpa operator harus memegang elektroda pada sudut yang dapat mengganggu cakupan gas pelindung.

Kebersihan permukaan sambungan mesin atau ground: Setelah persiapan mekanis (penggilingan, pemesinan, atau pemotongan plasma), permukaan bevel harus dibersihkan sesuai prosedur di Bagian 3.1. Permukaan-potongan plasma atau potongan termal mungkin memiliki kromium oksida pada permukaan miring yang akan menyebabkan kurangnya-fusi-jika tidak dihilangkan dengan penggerindaan yang diikuti dengan penghilangan lemak. Roda gerinda grit 80-120 khusus untuk paduan nikel (tidak digunakan bersama baja karbon) adalah alat yang tepat.

Aturan Perawatan Pra-Pengelasan dan Pasca-Pengelasan untuk Inconel 625

Pengelasan baja karbon hampir selalu memerlukan pemanasan awal - menaikkan suhu logam dasar sebelum pengelasan untuk mencegah keretakan dingin yang disebabkan oleh hidrogen-. Untuk Inconel 625, pemanasan awal tidak diperlukan dan tidak boleh dilakukan kecuali suhu logam dasar di bawah 5 derajat (dalam hal ini pemanasan ringan hingga suhu kamar untuk menghilangkan kelembapan kondensasi dapat diterima).

Menerapkan suhu pemanasan awal tipe baja karbon (100-300 derajat ) pada Inconel 625 akan menjadi kontraproduktif: hal ini akan meningkatkan suhu interpass di atas batas 100 derajat, sehingga meningkatkan masukan panas dan risiko sensitisasi. Alasan metalurgi juga berbeda: Inconel 625 bersifat austenitik dan tidak membentuk martensit atau memiliki jendela kerentanan hidrogen seperti halnya baja karbon atau baja paduan rendah.

Pasca-Perlakuan Panas Las (PWHT) - Umumnya Tidak Diperlukan, namun dengan Pengecualian Penting

Untuk sebagian besar aplikasi Inconel 625, layanan - tahan korosi,-suhu tinggi, - pasca-perlakuan panas las (PWHT) fabrikasi struktural tidak diperlukan dan tidak bermanfaat. Kondisi as-lasan sepenuhnya dapat diterima untuk diservis, asalkan prosedur pengelasan telah dijalankan dengan benar dengan masukan panas dan suhu interpass yang terkontrol.

Pengecualian penting bila PWHT dapat ditentukan:

Layanan gas asam (lingkungan H2S) sesuai NACE MR0175 / ISO 15156: Perlakuan panas penghilang tegangan mungkin diperlukan untuk mengurangi tegangan sisa las dan menjaga kekerasan logam las di bawah HRC 40.

Layanan kriogenik (di bawah -100 derajat ): Solusi anil pada suhu 1150 derajat diikuti dengan pendinginan cepat mungkin diperlukan untuk memastikan stabilitas dan ketangguhan austenit penuh pada suhu sangat rendah.

Pengerasan berdasarkan umur (jika Inconel 625 digunakan dalam presipitasi-bentuk pengerasan per AMS 5663 Kelas 2): Membutuhkan siklus penuaan tertentu; konsultasikan dengan spesifikasi material yang berlaku.

Pengelasan logam berbeda (Inconel 625 dengan baja karbon): Lintasan mentega Inconel 625 pada sisi baja karbon mungkin memerlukan PWHT per ASME VIII atau B31.3 untuk memenuhi persyaratan PWHT baja karbon - terapkan PWHT sebelum melakukan pengelasan berbeda.

Pasifasi dan Pasca-Pembersihan Las

Setelah pengelasan, zona-warna panas (area yang berubah warna di sekitar lasan) pada Inconel 625 mewakili wilayah di mana film pasif kromium oksida telah terganggu dan mungkin mengandung zona habis Cr-. Untuk aplikasi kritis-korosi (misalnya, farmasi, pengolahan makanan, layanan air laut), pasi-pengelasan direkomendasikan:

Pembersihan mekanis: Sikat kawat baja tahan karat (khusus untuk paduan nikel) diikuti dengan peledakan abrasif dengan manik kaca atau media alumina.

Pasifasi kimia: larutan asam nitrat 20% pada suhu 50-60 derajat selama 30 menit, diikuti dengan pembilasan dan pengeringan air secara menyeluruh. Alternatifnya, pasivasi asam sitrat sesuai ASTM A967.

Pasta pengawet: Pasta pengawet asam fluorida-asam nitrat yang diaplikasikan pada zona warna panas; sangat efektif tetapi memerlukan APD lengkap dan pembuangan terkendali.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

J: Tidak. ER308L (untuk baja tahan karat 304L) dan ER316L (untuk baja tahan karat 316L) hanya mengandung 10-14% Ni dan 18-20% Cr - sama sekali tidak memadai untuk menyamai sifat logam dasar Inconel 625. Penggunaan bahan pengisi ini akan menghasilkan sambungan dengan ketahanan korosi dan kekuatan suhu tinggi yang jauh lebih rendah dibandingkan bahan dasar, sehingga menciptakan zona korosi atau kegagalan preferensial yang dijamin pada setiap pengelasan. Pengisi yang benar adalah ERNiCrMo-3 (GTAW/GMAW) atau ENiCrMo-3 (SMAW) masing-masing per AWS A5.14 dan A5.11. Tidak ada pengganti yang dapat diterima untuk logam pengisi ini saat mengelas Inconel 625 dalam kondisi korosi atau suhu tinggi.

Q: Apakah pemanasan awal diperlukan sebelum mengelas Inconel 625?

J: Tidak - pemanasan awal tidak diperlukan untuk Inconel 625 dan tidak boleh diterapkan. Tidak seperti baja karbon atau baja paduan rendah, Inconel 625 adalah paduan austenitik tanpa masalah penggetasan hidrogen atau transformasi martensit yang memerlukan pemanasan awal. Jika suhu logam dasar di bawah 5 derajat (misalnya, dari penyimpanan dingin atau kondisi luar ruangan), pemanasan ringan hingga suhu sekitar (maksimum 20 derajat ) dapat diterima untuk menghilangkan kelembapan kondensasi. Pemanasan awal apa pun di atas suhu ruangan bersifat kontraproduktif: hal ini meningkatkan masukan panas dan meningkatkan suhu interpass di atas batas maksimum 100 derajat, sehingga meningkatkan sensitisasi dan risiko keretakan panas.

Q: Apa penyebab porositas pada las Inconel 625 GTAW, dan bagaimana cara memperbaikinya?

J: Porositas pada las Inconel 625 GTAW hampir selalu disebabkan oleh salah satu dari tiga sumber: (1) Kontaminasi permukaan - minyak, uap air, atau oksida pada logam dasar atau kawat pengisi; bersih sesuai protokol di Bagian 3.1. (2) Kualitas gas pelindung - argon di bawah kemurnian 99,99% atau saluran gas terkontaminasi; ganti gas dan matikan saluran sebelum pengelasan. (3) Panjang busur terlalu panjang - busur lebih panjang dari 4 mm menarik gas atmosfer; memperpendek busur. Porositas dari SMAW paling sering disebabkan oleh kelembaban-elektroda yang terserap; panggang elektroda pada suhu 150 derajat selama 2 jam dan simpan dalam oven batang. Perbaiki dengan menggiling zona berpori sepenuhnya dan-mengelas ulang dengan prosedur yang benar.

T: Metode NDE apa yang terbaik untuk memeriksa lasan Inconel 625?

J: Pemilihan metode NDE bergantung pada jenis cacat yang menjadi perhatian dan kode yang berlaku: (1) Pengujian Radiografi (RT) - paling baik untuk cacat volumetrik (porositas, inklusi, kurangnya penetrasi pada saluran akar pipa). Standar industri untuk layanan cairan normal ASME B31.3. (2) Pengujian Ultrasonik Array Bertahap (PAUT) - lebih unggul dari RT konvensional untuk cacat planar (kurangnya fusi, retakan panas) dan inspeksi bagian-tebal. Semakin banyak ditetapkan sebagai pengganti RT untuk aplikasi lepas pantai dan nuklir. (3) Pengujian Penetran Cair (PT / FPI) - metode inspeksi permukaan wajib; mendeteksi retakan, porositas, dan kurangnya fusi pada permukaan yang terhubung pada cap pass. (4) Pengujian Visual (VT) - diperlukan untuk semua pengelasan produksi terlepas dari NDE lainnya; memeriksa profil manik, undercut, dan kondisi permukaan. Inconel 625 bersifat non{18}}magnetik, sehingga Pengujian Partikel Magnetik (MT) tidak berlaku.

T: Dapatkah Inconel 625 dilas ke baja karbon, dan prosedur apa yang diperlukan?

J: Ya, Inconel 625 dilas secara teratur ke baja karbon dalam konfigurasi pengelasan logam berbeda (DMW) - misalnya, pada transisi dari pipa baja karbon ke pipa Inconel 625 di pabrik kimia. Prosedur yang disarankan adalah: (1) Oleskan lapisan 'mentega' logam pengisi ERNiCrMo-3 pada sisi baja karbon, biasanya setebal 3-6 mm, menggunakan GTAW. (2) Berikan PWHT pada potongan baja karbon (jika disyaratkan oleh kode yang berlaku untuk Nomor P baja karbon) sebelum melakukan pengelasan penyambungan. (3) Mesin atau giling lapisan mentega hingga permukaannya bersih. (4) Buatlah sambungan las antara baja karbon yang diberi mentega dan Inconel 625 menggunakan pengisi ERNiCrMo-3. JANGAN gunakan PWHT setelah penyambungan las - ini akan membuat Inconel 625 HAZ menjadi peka. WPS/PQR khusus untuk kombinasi berbeda diperlukan berdasarkan ASME Bagian IX.