Каковы общие проблемы, связанные с процессом термообработки столов для 3D-сварки?

I. Дефекты формы и размеров заготовки.
1. Деформация и коробление:* Это наиболее распространенная проблема, вызванная, главным образом, неравномерностью температур во время нагрева и охлаждения. Это приводит к неодинаковым скоростям теплового расширения и сжатия в разных зонах и несбалансированным внутренним напряжениям, что в конечном итоге приводит к отклонению размеров и формы заготовки от проектных спецификаций. В тяжелых случаях плоскостность сварочного стола превышает пределы допуска, что делает его неспособным удовлетворить требования к позиционированию сварки.
2. Растрескивание. Чрезмерное термическое напряжение,-вызванное слишком быстрым нагревом или неправильным контролем скорости охлаждения-может превысить пределы прочности материала, что приведет к образованию поверхностных или внутренних трещин. В сварных конструкциях, таких как столы для 3D-сварки, трещины часто распространяются вдоль зоны термического влияния (ЗТВ) сварного шва, что непосредственно приводит к слому заготовки.
II. Дефекты твердости и производительности
1. Нестандартная твердость: сюда входит как чрезмерная, так и недостаточная твердость. Чрезмерно высокая твердость возникает в результате слишком низких температур отпуска или слишком короткого времени выдержки; и наоборот, чрезмерно высокие температуры или медленные скорости охлаждения приводят к недостаточной твердости. Обе проблемы ухудшают износостойкость и жесткость конструкции сварочного стола.
2. Отпускная хрупкость. Выдерживание и охлаждение в определенных температурных диапазонах (обычно 250–400 градусов) может снизить ударную вязкость стали, увеличивая риск растрескивания и ставя под угрозу общую -безопасность выдерживания сварочного стола.
3. Неэффективное снятие напряжений. Неправильные параметры термообработки не позволяют адекватно устранить остаточные напряжения, возникающие во время сварки и литья. Поскольку эти напряжения постепенно снимаются во время последующего использования, точность сварочного стола постоянно снижается, а стабильность размеров ухудшается.
4. Трудность баланса между твердостью и ударной вязкостью. Увеличение твердости за счет термообработки часто сопровождается снижением ударной вязкости. Если параметры процесса выбраны неправильно, сварочный стол может обладать достаточной жесткостью, но не обладать ударопрочностью, что делает его более склонным к растрескиванию под нагрузкой.
III. Микроструктура материала и дефекты поверхности
1. Перегрев/пережог. Чрезмерно высокие температуры термообработки или длительное время выдержки вызывают значительное укрупнение зерна, снижая прочность и пластичность материала. Перегрев делает сварочный стол склонным к разрушению, а пережог приводит заготовку в негодность; эти проблемы обычно возникают из-за неточных показаний термопары или неправильных настроек параметров.

2. Окисление и обезуглероживание поверхности. Чрезмерно окислительная атмосфера внутри печи для термообработки или отсутствие анти-защитной защиты могут привести к утолщению поверхностного оксидного налета и образованию обезуглероженного слоя. Это снижает твердость поверхности и износостойкость, а также ухудшает точность последующей обработки.
3. Микроструктурная неоднородность-. Недостаточный нагрев/вымачивание или неравномерная скорость охлаждения могут привести к нестабильной внутренней микроструктуре и локальным изменениям свойств материала, тем самым влияя на стабильность общих механических характеристик сварочного стола.
IV. Особые проблемы термообработки компонентов сварочного стола, напечатанных на 3D-принтере
Для компонентов сварочного стола, изготовленных с помощью 3D-печати металлом, также могут возникнуть следующие специфические проблемы:

1. Повреждение оборудования остатками порошка. Рассыпчатый порошок имеет тенденцию оставаться во внутренних полостях и каналах охлаждения компонентов, напечатанных на 3D-принтере. Если этот порошок сместится во время термообработки, он может повредить высокотемпературную-зону вакуумной печи термообработки, что приведет к выходу оборудования из строя.
2. Риск загрязнения поверхности. Для компонентов сварочного стола, изготовленных из титановых сплавов или сплавов на основе никеля, некачественная атмосфера в печи во время вакуумной термообработки может легко вызвать загрязнение поверхности, что непосредственно приведет к списанию компонентов.