ໝວດໝູ່ທັງໝົດ

ເຫດຜົນໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເພັດ ແລະ ວັດສະດຸຜູກມັດຕ້ອງມີອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ໃນເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ?

2025-12-16 10:49:14
ເຫດຜົນໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເພັດ ແລະ ວັດສະດຸຜູກມັດຕ້ອງມີອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ໃນເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ?

ການເຂົ້າໃຈສໍາປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ (CTE) ແລະ ຄວາມສໍາຄັນຂອງມັນ

ປະລິມານຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ ຫຼື CTE ໂດຍຫຍໍ້, ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວບອກພວກເຮົາວ່າ ວັດສະດຸຈະຂະຫຍາຍອອກໄດ້ຫຼາຍປານໃດ ເມື່ອອຸນຫະພູມສູງຂຶ້ນ. ເພັດແມ່ນພິເສດເພາະວ່າມັນຂະຫຍາຍອອກເລັກນ້ອຍ, ປະມານ 0.8 ຫາ 1.2 ສ່ວນຕໍ່ລ້ານຕໍ່ Kelvin. ປຽບທຽບກັບວັດສະດຸເຊື່ອມໂລຫະແບບມາດຕະຖານ ເຊັ່ນ: cobalt ຫຼືໂລຫະປະສົມເຫຼັກກ້າຕ່າງໆ ທີ່ມັກຂະຫຍາຍອອກໃນລະຫວ່າງ 5 ຫາ 15 ເທົ່າຫຼາຍກວ່າເພັດ. ເມື່ອພວກເຮົາເວົ້າເຖິງຂະບວນການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ, ສິ່ງຕ່າງໆຈະກາຍເປັນທີ່ຫນ້າສົນໃຈແທ້ໆ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ແຮງໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມໂລຫະສາມາດບັນລຸອຸນຫະພູມໃນລະຫວ່າງ 1500 ແລະ 2000 ອົງສາເຊລຊີ. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນອຸນຫະພູມທີ່ຮ້າຍແຮງແບບນີ້ ເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາທີ່ຮ້າຍແຮງ ຢູ່ບ່ອນທີ່ແລກປ່ຽນ ບ່ອນທີ່ເພັດພົບກັບວັດສະດຸເຊື່ອມ. ຖ້າບໍ່ມີການຄຸ້ມຄອງທີ່ຖືກຕ້ອງ ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ຈະສ້າງຈຸດຄວາມກົດດັນທີ່ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງທັງ ຫມົດ ອ່ອນເພຍກ່ອນເຄື່ອງມືຈະຖືກ ນໍາ ໃຊ້ໃນການ ນໍາ ໃຊ້ຕົວຈິງ.

ເປັນຫຍັງການຈັບຄູ່ CTE ແມ່ນການອອກແບບທີ່ ຈໍາ ເປັນ ສໍາ ລັບຄວາມສົມບູນແບບຂອງເຄື່ອງມືເພັດ

ການຈัดตำแหน่ง CTE ຢ່າງຖືກຕ້ອງບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ສຳຄັນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເປັນສິ່ງຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງ ຖ້າພວກເຮົາຕ້ອງການຫຼີກລ່ຽງການຂາດເຂີນລະບົບຢ່າງຮ້າຍແຮງ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຖືກຕີພິມໃນປີ 2022 ໂດຍວາລະສານ Journal of Materials Processing Technology ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບັນຫາທີ່ຄ່ອນຂ້າງນ່າເປັນຫ່ວງກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ. ໃນກໍລະນີທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ CTE ສູງກວ່າ 3 ppm/K ລະຫວ່າງວັດສະດຸ ຂໍ້ຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ມີອັດຕາການແຕກເກືອບເທົ່າກັບສອງເທົ່າໃນລະຫວ່າງການທົດສອບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ເມື່ອວັດສະດຸໄດ້ໂມນຝັງແຜ່ນກ້ານຕ່າງຈາກວັດສະດຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແມ່ນເກີດຫຍັງຂຶ້ນ? ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂຶ້ນສາມາດມີຄ່າເຖິງ 400 MPa ທີ່ເຂດຕິດຕໍ່. ຄວາມກົດດັນຂອງຂະໜາດນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເມັດໄດ້ໂມນຝັງຫຼຸດອອກ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແຕກຮ້າວໄດ້. ບໍ່ໜ້າປະຫຼາດໃຈທີ່ບັນດາບໍລິສັດຜະລິດອັນດັບຕົ້ນໆໄດ້ເລີ່ມໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບການຈັບຄູ່ CTE ໃນການເລືອກໂລຫະອັດສະລິຍະ ແລະ ໃນການເພີ່ມຊັ້ນກາງໃນຂະບວນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງພວກເຂົາໃນຊ່ວງທີ່ຜ່ານມາ.

ການກໍ່ຕົວຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຂດຕິດຕໍ່ ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ກົງກັນຂອງ CTE ໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ

ເມື່ອສິ່ງຕ່າງໆ ເຢັນລົງຢ່າງໄວວາຫຼັງຈາກການເຊື່ອມ, ແຮງຄຽດທີ່ຍັງເຫຼືອຈະເລີ່ມປາກົດຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກວັດສະດຸຜູກມັດຫົດຕົວໄວກວ່າເພັດເອງ. ການສຶກສາແບບຈຳລອງໂດຍໃຊ້ໂມເດວຈຳນວນຈຳກັດ (finite element models) ແສດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການສະສົມແຮງຄຽດຢ່າງຮ້າຍແຮງທີ່ແຄົມເພັດ ໂດຍສະເພາະບ່ອນທີ່ມັກຈະເກີດໄຟສາຍນ້ອຍ. ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນຕາມເວລາ ເມື່ອເຄື່ອງມືຖືກນຳໃຊ້ໃນການຕັດທີ່ມີການຮ້ອນແລະເຢັນຊ້ຳໆ ເຊັ່ນດຽວກັບການນຳໃຊ້ຈິງໃນໂລກ. ແຮງຄຽດຕໍ່ເນື່ອງຈະກັດກ້ຽງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງອົງປະກອບ, ເຮັດໃຫ້ເພັດປ່ຽນເປັນກຣາໄຟ (graphite) ຫຼື ລໍຖິ້ງອອກໄປຢ່າງສົມບູນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເຄື່ອງມືທີ່ຜະລິດດ້ວຍວັດສະດຸຜູກມັດທີ່ຖືກປັບໃຫ້ເໝາະກັບ ສຳປະສິດຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ (coefficient of thermal expansion) ຈະຮັກສາເພັດໄດ້ດີກວ່າຫຼາຍ. ການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ພວກມັນຍັງສາມາດຮັກສາກຳລັງການຈັບຂອງເພັດໄດ້ປະມານ 92% ຂອງຕົ້ນກຳເນີດ ເຖິງແມ້ວ່າຈະຜ່ານການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ 10,000 ຄັ້ງ.

ຂ່າວ

ວັດສະດຸ CTE (ppm/K) ຄວາມແกร້ງຂອງການດຶງ (MPa) ແຮງຮັກສາເພັດ (N)
ເພັດ 0.8–1.2 2,800–3,500 N/A
ວັດສະດຸຜູກມັດທີ່ມີໂຄເບິນ 12.5–14.1 600–800 250–380
ໂລຫະອັລລອຍທີ່ປັບ CTE ໃຫ້ເໝາະ 1.5–2.8 950–1,100 510–670

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: ວາລະສານ Journal of Materials Processing Technology (2022), Advanced Engineering Materials (2023)

ການສ້າງຕົວຄວາມເຄັ່ງເຄັ້ນທີ່ຍັງເຫຼືອລະຫວ່າງການເຢັນ: ໂມງກົນໄກ ແລະ ຜົນກະທົບ

ວິທີການທີ່ຄວາມເຄັ່ງເຄັ້ນທີ່ຍັງເຫຼືອພັດທະນາລະຫວ່າງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ ແລະ ການເຢັນຢ່າງໄວວາ

ເມື່ອເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີໃນເຄື່ອງມືໄຮມອງ, ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນຈະພັດທະນາຍ້ອນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມສູງຈາກວັດສະດຸໂລຫະທີ່ລະລາຍ ແລະ ພາກສ່ວນໄຮມອງທີ່ແທ້ຈິງ ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງເຊື່ອມ. ບັນຫານີ້ຈະຮ້າຍແຮງຂື້ນໃນຂະນະທີ່ບໍລິເວນທີ່ເຊື່ອມເຢັນລົງ, ເນື່ອງຈາກວ່າບາງສ່ວນເຢັນໄວກວ່າສ່ວນອື່ນ, ສ້າງເປັນບໍລິເວນທີ່ບາງສ່ວນຖືກດຶງ ແລະ ອີກບ່ອນໜຶ່ງຖືກອັດ. ໄຮມອງມີສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນຕ່ຳຫຼາຍປານໃດ, ປະມານ 1 ສ່ວນຕໍ່ລ້ານຕໍ່ເຄິລວິນ (ppm/K), ເຊິ່ງຕ່ຳກວ່າຫຼາຍກ່ວາທີ່ພວກເຮົາພົບໃນໂລຫະອັລລອຍທີ່ໃຊ້ເປັນຕົວເຊື່ອມທີ່ມັກຂະຫຍາຍຕົວຫຼາຍກວ່າ, ໂດຍທົ່ວໄປກ່ວາ 12 ppm/K. ຄວາມແຕກຕ່າງໃຫຍ່ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ໄຮມອງຫົດຕົວຕ່າງຈາກໂລຫະທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບມັນເວລາເຢັນລົງ, ສ້າງເປັນຄວາມເຄັ່ງຕຶງພາຍໃນທີ່ສາມາດເກີນ 500 ເມກາພາສຄອນ (MPa). ນີ້ແມ່ນສູງກວ່າຄ່າທີ່ໂລຫະໂຄບອອດມາດຕະຖານສາມາດຮັບໄດ້ກ່ອນທີ່ມັນຈະເລີ່ມພັງ. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງແບບນີ້ຈະມີຜົນຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດໃນບັນດາຈຸດທີ່ການເຢັນເກີດຂື້ນໄວຫຼາຍ, ບາງຄັ້ງໄວກວ່າ 1,000 ອົງສາເຊີເຊຍນຕໍ່ວິນາທີ ຕາມການວັດແທກຂອງບາງແຫຼ່ງ.

ຜົນກະທົບຈຸລະພາກຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານຄວາມຮ້ອນຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ CTE

ເມື່ອມີຄວາມບໍ່ກົງກັນຂ້າມໃນສໍາປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຕົວດ້ານຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງວັດສະດຸ ມັນຈະເຮັດໃຫ້ໂຄງປະກອບເມັດຂອງວັດສະດຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເສຍຮູບ. ສິ່ງນີ້ຈະສ້າງເປັນຮອຍແຕກນ້ອຍໆ ແລະ ການເລື່ອນຕໍາແຫນ່ງທີ່ຈະຂະຫຍາຍໄປຫາພື້ນຜິວໄດ້ມອງດ້ວຍຕາເນົາໃນໄລຍະຍາວ. ໃຊ້ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ວັດສະດຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ອີງໃສ່ນິກເຄີ. ຖ້າມັນເຢັນລົງຢ່າງໄວວາ, ວັດສະດຸເປັນຢາງແຂງທີ່ເອີ້ນວ່າ Ni3B ຈະກົດຕົວພາຍໃນ. ການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸມີຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການແຕກຫັກໜ້ອຍລົງປະມານ 40 ເປີເຊັນ ເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸທີ່ຖືກເຢັນຢ່າງຊ້າ. ຫຼັງຈາກນັ້ນເກີດຫຍັງຂຶ້ນ? ຄວາມບົກຜ່ອງຂອງໂຄງສ້າງນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ກາຍເປັນຈຸດທີ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງສະສົມຂຶ້ນໃນຂະນະທີ່ໃຊ້ງານຈິງ. ແລະ ທ່ານຄິດວ່າເກີດຫຍັງຂຶ້ນ? ຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ສະສົມນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ໄດ້ມອງຖືກດຶງອອກຈາກເຄື່ອງມືຕັດໄວຂຶ້ນ, ເຊິ່ງບໍ່ມີໃຜຢາກເຫັນສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນ.

ຜົນກະທົບຂອງອັດຕາການແຂງຕົວຕໍ່ການສະສົມຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນເຂດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່

ເມື່ອການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີເກີດຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ (ຫຼາຍກວ່າ 10,000 ກະແສດຕໍ່ວິນາທີ), ມັນຈະສ້າງບັນຫາກ່ຽວກັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ ເນື່ອງຈາກວັດສະດຸສ້າງເປັນໂຄງສ້າງໄມ້ກິ່ງກ້າງນ້ອຍໆທີ່ບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດີ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມແຂງແຮງຂຶ້ນໂດຍລວມ ແຕ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານກັບແຮງດຶງດູດຕ່ຳລົງ, ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າ ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈະລວມຕົວຢູ່ໃກ້ກັບຂອງເສັ້ນຂອງເພັດທີ່ມີຄວາມຄົມນັ້ນ, ທຳມະດາແລ້ວຢູ່ໃນລະດັບປະມານ 50 ຫາ 100 ໄມໂຄຣ. ວິທີທີ່ດີກວ່າແມ່ນການຄວບຄຸມການເຢັນຢູ່ປະມານ 300 ຫາ 500 ອົງສາເຊີນຕິເກດຕໍ່ວິນາທີ. ວິທີການຊ້າລົງນີ້ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຫຼືອຢູ່ລົງໄດ້ປະມານ 35 ເປີເຊັນ ໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່, ເຮັດໃຫ້ຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍມີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນ.

ການເຊື່ອມດ້ວຍໂລຫະຫຼອມປຽບທຽບກັບການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ: ປະສິດທິພາບພາຍໃຕ້ພຶ້ງທີ່ຄວາມຮ້ອນ

ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືທຽບກັນຂອງການເຊື່ອມເພັດດ້ວຍໂລຫະຫຼອມ ແລະ ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ

ເຄື່ອງມືດ້ວຍໄຮມອນທີ່ເຊື່ອມຕິດກັນດ້ວຍວິທີການບັດເຊີ່ງພັກເອົາໂລຫະປະສົມທີ່ມີຈุดຫຼອມຕ່ຳ. ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັນຜ່ານກົງຈັກກະແຮງດູດຂອງເສັ້ນໃຍແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປຈະບໍ່ມີຄວາມແຮງທຽບເທົ່າກັບວັດສະດຸດັ້ງເດີມທີ່ມັນເຊື່ອມຕໍ່. ແຕ່ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ້ນັ້ນເຮັດວຽກຕ່າງກັນ. ໃນຂະນະທີ່ໃຊ້ວິທີການນີ້, ວັດສະດຸພື້ນຖານຈະຖືກຫຼອມເພື່ອສ້າງພັນທະມະດານໂລຫະໂດຍກົງ. ຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຖືກຕີພິມໃນວາລະສານ Journal of Manufacturing Processes ໃນປີ 2022, ການເຊື່ອມເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸຄວາມແຮງໄດ້ລະຫວ່າງ 92% ຫາ 97% ຂອງຄວາມແຮງຂອງໂລຫະດັ້ງເດີມ. ຜົນກະທົບໃນໂລກຈິງຈະຊັດເຈນໃນການທົດສອບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ຈຸດເຊື່ອມດ້ວຍວິທີການບັດເຊີ່ງມັກຈະເກີດແຕກຮ້າວນ້ອຍໆໃນບັນດາບໍລິເວນໂລຫະປະສົມຂອງມັນງ່າຍກວ່າການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ້, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໜ້ອຍລົງໃນໄລຍະຍາວ.

ການວິເຄາະການຂາດເຂີນ: ການດຶງໄຮມອນອອກຈາກເຄື່ອງມືຕັດອຸດສາຫະກໍາ ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ກົງກັນຂອງ CTE

ເມື່ອເມັດໄດ້ມອນດ໌ກ້ານຂະຫຍາຍຕົວທີ່ 0.8 ສ່ວນລ້ານຕໍ່ເຄີວິນ ເມື່ອທຽບກັບຜົກເຫຼັກທີ່ຂະຫຍາຍໄວກວ່າຫຼາຍລະຫວ່າງ 11 ຫາ 14 ppm/K, ຄວາມບໍ່ກົງກັນນີ້ຈະສ້າງຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງການຕັດຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ຈຸດຕິດຕໍ່. ໃນຊ່ວງການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຢ່າງທັນທີ, ແຮງເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເກີນໄດ້ເຖິງ 450 ເມກາພາສຄັນ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຕໍ່ໄປແມ່ນຫຍັງ? ແຕກເລີ່ມປາກົດຂຶ້ນໃນບໍລິເວນຜົກ ແລະ ຄ່ອຍໆຂະຫຍາຍຕົວຈົນເຖິງຈຸດທີ່ໄດ້ມອນດ໌ຕົກອອກມາກ່ອນເວລາອັນຄວນ. ເມື່ອເບິ່ງການທົດສອບຈິງໃນສະຖານະການຕັດເບຕົງແລ້ວ ກໍເຫັນເລື່ອງອື່ນ. ການຄົ້ນຄວ້າຂອງອຸດສາຫະກໍາລ່າສຸດຈາກ Industrial Diamond Review ໃນທ້າຍປີ 2023 ພົບວ່າ ເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ້ຮັກສາໄດ້ມອນດ໌ໄວ້ໄດ້ດີຂຶ້ນປະມານ 23 ເປີເຊັນ ຖ້າທຽບກັບເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມແບບດັ້ງເດີມ ໃນເງື່ອນໄຂຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກຄວາມຮ້ອນດຽວກັນ.

ຂໍ້ມູນເຊິ່ງບອກເຖິງ: ຜົນກະທົບຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານຄວາມຮ້ອນຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງຂໍ້ຕໍ່

ມີຄວາມເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຊັດເຈນລະຫວ່າງ CTE ທີ່ບໍ່ກົງກັນ ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຂໍ້ຕໍ່ ທີ່ແທ້ຈິງແລ້ວຕິດຕາມເສັ້ນໂລກາລິດ. ຕົວຢ່າງ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ CTE ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ 1 ppm/K ເບິ່ງຄືວ່າຈະເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການແຕກຫັກຂຶ້ນປະມານ 19%. ເບິ່ງຈາກອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ພວກເຮົາເຫັນວ່າມີການລົ້ມເຫຼວໃນໄລຍະຕົ້ນຫຼາຍຂຶ້ນປະມານ 68% ເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງ CTE ເຫຼົ່ານີ້ເກີນ 3 ppm/K ຕາມການຄົ້ນຄວ້າຈາກວາລະສານ Journal of Materials Processing Technology ໃນປີ 2022. ສິ່ງທີ່ຫນ້າສົນໃຈກໍຄື ປະມານ 41% ຂອງບັນຫາເຫຼົ່ານັ້ນເກີດຂຶ້ນພາຍໃນ 50 ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນທໍາອິດ. ຂ່າວດີກໍຄື ເຄື່ອງມືການຈໍາລອງທີ່ທັນສະໄໝໄດ້ກາຍເປັນຂັ້ນສູງຫຼາຍໃນຊ່ວງທີ່ຜ່ານມາ. ວິສະວະກອນສາມາດເບິ່ງວິທີການແຜ່ກະຈາຍຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງໃນຂະນະທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງເຖິງ 5 ໄມໂຄຣນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາຊອກຫາຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຜູກມັດທີ່ດີທີ່ສຸດ ທີ່ມັກຈະຢູ່ລະຫວ່າງ 0.2 ຫາ 0.35 mm ເພື່ອຈັດການກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກຄວາມຮ້ອນນັ້ນຢ່າງເໝາະສົມ.

ຕົວກໍານົດ ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ ເຄື່ອງເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ
ຂອບເຂດອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກ 450°C 780°C
ຂອບເຂດຄວາມທົນທານ CTE ±1.8 ppm/K ±3.2 ppm/K
ອາຍຸການໃຊ້ງານວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ 800–1,200 cycles 2,500–3,000 ວົງຈອນ

ຕາຕະລາງ 1: ມາດຖານການປະເມີນຜົນກະທຳຂອງຈຸດຕໍ່ເຄື່ອງມືໄຮໂລຫະພັນໄຟຟ້າໃຕ້ມາດຕະຖານ ISO 15614 ສຳລັບການສັດລົມຄວາມຮ້ອນ

ຍຸດທະສາດຂັ້ນສູງສຳລັບການຈັບຄູ່ CTE ໃນການອອກແບບເຄື່ອງມືທີ່ທັນສະໄໝ

ວິສະວະກຳເຄື່ອງມືທີ່ທັນສະໄໝນຳໃຊ້ວິທີການຂັ້ນສູງສາມຢ່າງເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ກົງກັນລະຫວ່າງໄຮໂລຫະພັນ ແລະ ວັດສະດຸຜູກມັດ

ຊັ້ນກາງທີ່ປັບປຸງຕາມໜ້າທີ່ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ກົງກັນ

ພື້ນທີ່ຖ່າຍໂອນຫຼາຍຊັ້ນທີ່ມີຄ່າ CTE ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຄ່ອຍເປັນຄ່ອຍໄປ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງຊັ້ນວັດສະດຸລົງໄປ 42% ເມື່ອທຽບກັບການຕໍ່ວັດສະດຸແບບທັນໃດ (ວາລະສານດ້ານຂະບວນການຜະລິດ, 2023). ວັດສະດຸປະສົມທັງສະຕັງ-ທອງແດງທີ່ມີຄ່າ CTE ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 4.5 ppm/K ເຖິງ 8 ppm/K ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບດີເດັ່ນໃນການດູດຊຶມຄວາມເຄັ່ງຕຶງສຳລັບເຄື່ອງມືຕັດທີ່ມີໄຮໂລຫະພັນຝັງຢູ່ ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ພາຍໃຕ້ການສັດລົມຄວາມຮ້ອນ 300°C–700°C

ການອອກແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍການຈຳລອງ: ການຍ້າຍອອກຈາກວິທີການຜູກມັດແບບປະສົບການ

ການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດ (FEA) ດຽວນີ້ສາມາດຄາດຄະເນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງອິນເຕີເຟດໄດ້ດ້ວຍຄວາມຜິດພາດ ±5% ຈາກຂໍ້ມູນທົດລອງ, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ການຈັບຄູ່ CTE ຢ່າງແນ່ນອນກ່ອນການຕົ້ນແບບທາງຮ່າງກາຍ. ການສຶກສາປີ 2023 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂໍ້ຕໍ່ທີ່ຖືກເພີ່ມປະສິດທິພາບໂດຍການສິມູເລດສາມາດຕ້ານທານຕໍ່ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເຖິງສາມເທົ່າ ກ່ວາຂໍ້ຕໍ່ທີ່ອອກແບບແບບດັ້ງເດີມ.

ການປະດິດສ້າງດ້ານການຄຸມທີ່ເພີ່ມຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທາງອິນເຕີເຟດ

ຊັ້ນຄຸມທາງລະບຽບເຊັ່ນ ອາລົງຊະນະລະດັບຄຣໍເຊຍ-ວານາເດຍມ (CTE: 6.2 ppm/K) ສ້າງສິ່ງກາງທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ລະຫວ່າງເພັດ (1.0 ppm/K) ແລະ ມາຕິກເຫຼັກ (12 ppm/K). ການທົດສອບໃນສະພາບແວດລ້ອມຈິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຄຸມຊັ້ນສາມາດຮັກສາເພັດໄດ້ 91% ຂອງຈຳນວນເພັດເດີມຫຼັງຈາກໃຊ້ງານ 500 ຊົ່ວໂມງໃນການຕັດຫີນກະເດືອງ - ດີຂຶ້ນ 68% ສຳລັບຮຸ່ນທີ່ບໍ່ມີຊັ້ນຄຸມ (ວາລະສານດ້ານເຕັກໂນໂລຢີການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸ, 2022)

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ (CTE) ແມ່ນຫຍັງ?

ສຳປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ (CTE) ແມ່ນມາດຕະການທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸແຕ່ລະຊະນິດຂະຫຍາຍຕົວ ຫຼື ຫົດຕົວຫຼາຍປານໃດເມື່ອມີການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ມັນມີຄວາມສຳຄັນໃນການອອກແບບເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແລະໄດ້ມອງ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າວັດສະດຸຈະຍັງຄົງເຂົ້າກັນໄດ້ໃນສະພາບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ.

ເປັນຫຍັງ CTE matching ຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການອອກແບບເຄື່ອງມືໄດ້ມອງ?

CTE matching ມີຄວາມສຳຄັນເພາະວ່າການບໍ່ເຂົ້າກັນກັນຢ່າງຮ້າຍແຮງສາມາດນຳໄປສູ່ຈຸດຄວາມຕຶງຄຽດ ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວດ້ານໂຄງສ້າງ. ສິ່ງນີ້ເກີດຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວລະຫວ່າງໄດ້ມອງ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເຊື່ອມ. ການຈັບຄູ່ CTE ທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຮັບປະກັນຄວາມນິຍົມ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືໃນສະພາບການຄວາມຕຶງຄຽດທາງຄວາມຮ້ອນ.

ຜົນກະທົບຂອງ CTE mismatch ໃນເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແມ່ນຫຍັງ?

CTE mismatch ໃນເຄື່ອງມືທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີສາມາດນຳໄປສູ່ການກໍ່ຕົວຂອງຄວາມຕຶງຄຽດທີ່ເກີດຈາກແຜ່ນກັ້ນ, ຄວາມຕຶງຄຽດທີ່ຍັງຄົງເຫຼືອໃນຂະນະທີ່ເຢັນລົງ, ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນຂອງເຄື່ອງມືເຊັ່ນ: ໄດ້ມອງຖືກດຶງອອກ ຫຼື ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເຊື່ອມແຕກ. ການແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມທົນທານຂອງເຄື່ອງມື.

ການອອກແບບເຄື່ອງມືທີ່ທັນສະໄໝແກ້ໄຂບັນຫາ CTE mismatch ແນວໃດ?

ການອອກແບບເຄື່ອງມືທີ່ທັນສະໄໝແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມບໍ່ກົງກັນດ້ານ CTE ໂດຍໃຊ້ຊັ້ນກາງທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຕາມໜ້າທີ່, ການອອກແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍການຈຳລອງ, ແລະ ນະວັດຕະກໍາຊັ້ນຄຸມເພື່ອປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜິວສຳຜັດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມທົນທານ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງມືດ້ວຍໄຮ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

สารบัญ