Συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος

1. Υλικό συγκόλλησης

 (1)Η συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος περιλαμβάνει μαλακή και σκληρή συγκόλληση.Η ευρέως χρησιμοποιούμενη συγκόλληση στη μαλακή συγκόλληση είναι η συγκόλληση μολύβδου από κασσίτερο.Η διαβρεξιμότητα αυτής της κόλλησης στον χάλυβα αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε κασσίτερο, επομένως η συγκόλληση με υψηλή περιεκτικότητα σε κασσίτερο θα πρέπει να χρησιμοποιείται για τη σφράγιση αρμών.Το στρώμα διαμεταλλικής ένωσης Fesn2 μπορεί να σχηματιστεί στη διεπιφάνεια μεταξύ κασσίτερου και χάλυβα σε συγκόλληση μολύβδου από κασσίτερο.Προκειμένου να αποφευχθεί ο σχηματισμός ένωσης σε αυτό το στρώμα, η θερμοκρασία συγκόλλησης και ο χρόνος συγκράτησης θα πρέπει να ελέγχονται σωστά.Η αντοχή στη διάτμηση των αρμών από ανθρακούχο χάλυβα που συγκολλούνται με πολλά τυπικά συγκολλητικά μολύβδου από κασσίτερο φαίνεται στον Πίνακα 1. Μεταξύ αυτών, η αντοχή της άρθρωσης που έχει συγκολληθεί με 50% w (SN) είναι η υψηλότερη και η αντοχή της ένωσης που συγκολλάται με συγκόλληση χωρίς αντιμόνιο είναι υψηλότερη από ότι με αντιμόνιο.

Πίνακας 1 αντοχή σε διάτμηση αρμών ανθρακούχου χάλυβα που συγκολλούνται με συγκόλληση μολύβδου από κασσίτερο

 Table 1 shear strength of carbon steel joints brazed with tin lead solder

Κατά τη συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος, χρησιμοποιούνται κυρίως μέταλλα πλήρωσης χαλκού, χαλκού ψευδαργύρου και χαλκού χαλκού ψευδαργύρου.Ο καθαρός χαλκός έχει υψηλό σημείο τήξης και οξειδώνεται εύκολα το βασικό μέταλλο κατά τη συγκόλληση.Χρησιμοποιείται κυρίως για συγκόλληση με θωράκιση αερίου και συγκόλληση κενού.Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το κενό μεταξύ των συγκολλημένων αρμών θα πρέπει να είναι μικρότερο από 0,05 mm για να αποφευχθεί το πρόβλημα ότι το κενό της άρθρωσης δεν μπορεί να καλυφθεί λόγω της καλής ρευστότητας του χαλκού.Οι αρμοί ανθρακούχου χάλυβα και χαμηλού κράματος χάλυβα που συγκολλούνται με καθαρό χαλκό έχουν υψηλή αντοχή.Γενικά, η αντοχή σε διάτμηση είναι 150 ~ 215 mpa, ενώ η αντοχή εφελκυσμού κατανέμεται μεταξύ 170 ~ 340 mpa.

 

Σε σύγκριση με τον καθαρό χαλκό, το σημείο τήξης της συγκόλλησης χαλκού ψευδάργυρου μειώνεται λόγω της προσθήκης Zn.Προκειμένου να αποφευχθεί η εξάτμιση Zn κατά τη συγκόλληση, αφενός, μπορεί να προστεθεί μικρή ποσότητα Si στη συγκόλληση με ψευδάργυρο χαλκού.Από την άλλη πλευρά, πρέπει να χρησιμοποιούνται μέθοδοι ταχείας θέρμανσης, όπως η συγκόλληση με φλόγα, η επαγωγική και η εμβαπτισμένη.Οι ενώσεις από ανθρακούχο χάλυβα και χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης που έχουν συγκολληθεί με μέταλλο πλήρωσης ψευδαργύρου από χαλκό έχουν καλή αντοχή και πλαστικότητα.Για παράδειγμα, η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή σε διάτμηση των αρμών ανθρακούχου χάλυβα που συγκολλούνται με συγκόλληση b-cu62zn φτάνουν τα 420MPa και τα 290mpa.Το σημείο τήξης της συγκόλλησης σταθμού χαλκού αργύρου είναι χαμηλότερο από αυτό της συγκόλλησης χαλκού ψευδαργύρου, το οποίο είναι βολικό για συγκόλληση με βελόνα.Αυτό το πληρωτικό μέταλλο είναι κατάλληλο για συγκόλληση με φλόγα, επαγωγική συγκόλληση και συγκόλληση σε φούρνο ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος, αλλά η περιεκτικότητα σε Zn θα πρέπει να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη συγκόλληση σε φούρνο και ο ρυθμός θέρμανσης θα πρέπει να αυξηθεί.Η συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβας χαμηλού κράματος με ασήμι χαλκό ψευδάργυρο πληρωτικό μέταλλο μπορεί να αποκτήσει αρμούς με καλή αντοχή και πλαστικότητα.Τα συγκεκριμένα δεδομένα παρατίθενται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2 αντοχή αρμών χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που συγκολλούνται με ασημένια κόλληση χαλκού ψευδαργύρου

 Table 2 strength of low carbon steel joints brazed with silver copper zinc solder

(2) Ροή: ροή ή αέριο θωράκισης θα χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση ανθρακούχου χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος.Η ροή προσδιορίζεται συνήθως με την επιλεγμένη μέθοδο πλήρωσης μετάλλου και συγκόλλησης.Όταν χρησιμοποιείται συγκόλληση μολύβδου από κασσίτερο, το μικτό υγρό χλωριούχου ψευδαργύρου και χλωριούχου αμμωνίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ροή ή άλλη ειδική ροή.Τα υπολείμματα αυτής της ροής είναι γενικά πολύ διαβρωτικά και ο σύνδεσμος θα πρέπει να καθαρίζεται αυστηρά μετά τη συγκόλληση.

 

Κατά τη συγκόλληση με χαλκό ψευδάργυρο πληρωτικό μέταλλο, επιλέγεται η ροή fb301 ή fb302, δηλαδή ο βόρακας ή το μείγμα βόρακα και βορικού οξέος.Στη συγκόλληση με φλόγα, το μείγμα βορικού μεθυλεστέρα και μυρμηκικού οξέος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ροή συγκόλλησης, στην οποία ο ατμός B2O3 παίζει το ρόλο της αφαίρεσης του φιλμ.

 

Όταν χρησιμοποιείται πληρωτικό μέταλλο χαλκού χαλκού ψευδαργύρου, μπορούν να επιλεγούν ροές συγκόλλησης fb102, fb103 και fb104, δηλαδή το μείγμα βόρακα, βορικού οξέος και ορισμένων φθοριδίων.Τα υπολείμματα αυτής της ροής είναι διαβρωτικά σε κάποιο βαθμό και πρέπει να αφαιρούνται μετά τη συγκόλληση.

 

2. Τεχνολογία συγκόλλησης

 

Η προς συγκόλληση επιφάνεια πρέπει να καθαρίζεται με μηχανικές ή χημικές μεθόδους για να διασφαλιστεί ότι το φιλμ οξειδίου και η οργανική ύλη έχουν αφαιρεθεί πλήρως.Η καθαρισμένη επιφάνεια δεν πρέπει να είναι πολύ τραχιά και να μην προσκολλάται σε μεταλλικά ροκανίδια ή άλλη βρωμιά.

 

Ο ανθρακούχος χάλυβας και ο χάλυβας χαμηλού κράματος μπορούν να συγκολληθούν με διάφορες κοινές μεθόδους συγκόλλησης.Κατά τη συγκόλληση με φλόγα, πρέπει να χρησιμοποιείται ουδέτερη ή ελαφρώς μειωμένη φλόγα.Κατά τη λειτουργία, η άμεση θέρμανση του μετάλλου πλήρωσης και της ροής με φλόγα θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο.Μέθοδοι ταχείας θέρμανσης, όπως η επαγωγική και η εμβαπτισμένη συγκόλληση είναι πολύ κατάλληλες για τη συγκόλληση σβησμένου και σκληρυμένου χάλυβα.Ταυτόχρονα, θα πρέπει να επιλέγεται η σβέση ή η συγκόλληση σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τη σκλήρυνση για να αποφευχθεί η μαλάκυνση του βασικού μετάλλου.Κατά τη συγκόλληση χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής σε προστατευτική ατμόσφαιρα, απαιτείται όχι μόνο υψηλή καθαρότητα αερίου, αλλά και ροή αερίου πρέπει να χρησιμοποιείται για να διασφαλιστεί η διαβροχή και η εξάπλωση του μετάλλου πλήρωσης στην επιφάνεια του βασικού μετάλλου.

 

Η υπολειμματική ροή μπορεί να αφαιρεθεί με χημικές ή μηχανικές μεθόδους.Τα υπολείμματα της οργανικής ροής συγκόλλησης μπορούν να σκουπιστούν ή να καθαριστούν με βενζίνη, αλκοόλη, ακετόνη και άλλους οργανικούς διαλύτες.Τα υπολείμματα ισχυρής διαβρωτικής ροής όπως ο χλωριούχος ψευδάργυρος και το χλωριούχο αμμώνιο θα εξουδετερωθούν πρώτα σε υδατικό διάλυμα NaOH και στη συνέχεια θα καθαριστούν με ζεστό και κρύο νερό.Τα υπολείμματα ροής βορικού οξέος και βορικού οξέος είναι δύσκολο να αφαιρεθούν και μπορούν να επιλυθούν μόνο με μηχανικές μεθόδους ή μακροχρόνια βύθιση σε ανερχόμενο νερό.


Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-13-2022