이종 용접부의 복잡한 미세 구조를 밝히려면 단일 에칭 단계가 아닌 전략적인 두 단계 접근 방식이 필요합니다. 먼저 화학적 에칭을 위해 마블 시약을 적용한 다음, 고전류(일반적으로 2A) 하에서 삼산화크롬 용액을 사용한 전기화학적 에칭을 즉시 수행해야 합니다. 이 순차적인 공정은 화학 반응 속도의 차이를 이용하여 AISI 430 및 Inconel 625 용접 내의 수지상 형태와 원소 분리를 노출합니다.
이 방법의 핵심 성공은 화학적 준비와 전기화학적 힘의 조합에 있습니다. 화학 시약이 공격을 시작하는 동안 고전류 전기화학 단계는 오스테나이트 매트릭스에서 니오븀 및 몰리브덴 분리와 같은 복잡한 특징을 드러내는 데 필요한 에너지를 제공합니다.
두 단계 에칭 공정
1단계: 화학적 에칭
이 공정은 마블 시약 적용으로 시작됩니다. 이 화학 단계는 초기 표면 준비 역할을 합니다. 표면층을 용해하여 결정립 구조를 노출하는 과정을 시작합니다.
2단계: 전기화학적 에칭
화학적 에칭 후, 샘플은 전기화학적 에칭을 거칩니다. 여기에는 용접부를 삼산화크롬 용액에 담그는 것이 포함됩니다.
고전류의 역할
중요하게도, 이 전기화학 단계는 고전류(예: 2A) 적용을 필요로 합니다. 전류는 수동 담금질로는 달성할 수 없는 것보다 더 공격적이고 선택적으로 화학 반응을 구동합니다.
시각화 메커니즘
차등 반응 속도
구조의 가시성은 반응 속도 차이에 달려 있습니다. 용접 영역에는 이 특정 에칭제 순서에 노출될 때 다른 속도로 용해되는 다양한 상과 화학 조성이 포함되어 있습니다.
수지상 형태 노출
용접 응고 과정은 수지상이라고 하는 나무 모양의 결정을 생성합니다. 이러한 수지상의 중심과 그 사이 공간 사이에는 화학 조성이 약간 다르기 때문에 에칭제는 이러한 영역을 다르게 공격하여 수지상 형태를 볼 수 있는 대비를 만듭니다.
원소 분리 강조
Inconel 625 및 AISI 430 용접은 종종 중원소의 분리를 나타냅니다. 이 두 단계 방법은 특히 니오븀 및 몰리브덴의 분포를 강조합니다. 이러한 원소는 오스테나이트 매트릭스에 분리되는 경향이 있으며, 에칭 공정은 이러한 특정 영역이 배경에 대해 시각적으로 돋보이게 합니다.
중요 고려 사항 및 절충
공정 복잡성 대 세부 정보
이 방법은 단일 단계 에칭보다 노동 집약적입니다. 두 가지 다른 화학 설정과 정밀한 전기 장비를 관리해야 합니다. 그러나 더 간단한 방법은 니오븀 및 몰리브덴의 미묘한 분리를 드러내는 데 실패할 가능성이 높습니다.
전류 민감도
고전류(2A) 사용은 중요한 변수입니다. 이 전류에서 크게 벗어나면 과소 에칭(보이지 않는 구조) 또는 과다 에칭(구멍 및 표면 손상)이 발생할 수 있습니다.
안전 및 취급
삼산화크롬 사용은 상당한 안전 문제를 야기합니다. 강력한 산화제이자 독성 화합물이므로 더 약한 에칭제에 비해 엄격한 안전 프로토콜이 필요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
AISI 430 및 Inconel 625 용접을 효과적으로 분석하려면 특정 분석 요구 사항에 따라 절차를 적용하십시오.
- 주요 초점이 일반 결정립 구조인 경우: 간단한 화학적 에칭으로 충분할 수 있지만 상세한 상 분석에 필요한 정의가 부족합니다.
- 주요 초점이 원소 분리인 경우: 니오븀 및 몰리브덴 상의 특정 분포를 밝히는 메커니즘이므로 고전류 전기화학 단계를 사용해야 합니다.
화학적 정밀도와 전기화학적 힘을 결합하여 평평한 금속 표면을 용접의 내부 기록에 대한 상세한 지도로 변환합니다.
요약 표:
| 에칭 단계 | 사용된 시약/용액 | 주요 공정 매개변수 | 주요 목적 |
|---|---|---|---|
| 1단계: 화학 | 마블 시약 | 표면 적용 | 초기 결정립 구조 노출 및 표면 준비 |
| 2단계: 전기화학 | 삼산화크롬 | 고전류 (2A) | 수지상 형태 및 원소 분리 노출 |
| 주요 결과 | 해당 없음 | 대비 제어 | 니오븀 및 몰리브덴 분포 강조 |
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참고문헌
- M. Dziekońska, T. Jung. Microstructure and Properties of Dissimilar Joints of AISI 430 Steel with Inconel 625 Obtained by Electron Beam Welding. DOI: 10.12913/22998624/152529
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