1. Forrasztóanyag
(1)A szénacél és az alacsony ötvözetű acél forrasztása magában foglalja a lágyforrasztást és a keményforrasztást. A lágyforrasztásban széles körben használt forraszanyag az ón-ólom forrasz. Ennek a forraszanyagnak a nedvesíthetősége acélhoz az óntartalom növekedésével növekszik, ezért a kötések tömítésére magas óntartalmú forraszanyagot kell használni. Az ón-ólom forrasztóanyagban az ón és az acél határfelületén Fesn2 intermetallikus vegyületréteg alakulhat ki. A vegyület kialakulásának elkerülése érdekében ebben a rétegben a forrasztási hőmérsékletet és a tartási időt megfelelően kell szabályozni. Az 1. táblázat a különféle tipikus ón-ólom forraszanyagokkal forrasztott szénacél kötések nyírószilárdságát mutatja. Ezek közül az 50% w (SN) forraszanyaggal forrasztott kötés szilárdsága a legnagyobb, az antimonmentes forraszanyaggal hegesztett kötés szilárdsága pedig nagyobb, mint az antimonnal készülté.
1. táblázat Ón-ólomforrasztással forrasztott szénacél kötések nyírószilárdsága
Szénacél és alacsony ötvözetű acél forrasztásakor főként tiszta rezet, réz-cink és ezüst-réz-cink forrasztó hozaganyagokat használnak. A tiszta réz magas olvadáspontú, és forrasztás közben könnyen oxidálódik az alapfém. Főként gázzal védett forrasztáshoz és vákuumforrasztáshoz használják. Meg kell azonban jegyezni, hogy a forrasztott kötések közötti résnek 0,05 mm-nél kisebbnek kell lennie, hogy elkerüljük azt a problémát, hogy a réz jó folyékonysága miatt a kötési rés nem tölthető ki. A tiszta rézzel forrasztott szénacél és alacsony ötvözetű acél kötések nagy szilárdságúak. A nyírószilárdság általában 150 ~ 215 mpa, míg a szakítószilárdság 170 ~ 340 mpa között oszlik meg.
A tiszta rézhez képest a réz-cink forraszanyag olvadáspontja a Zn hozzáadása miatt csökken. A Zn elpárolgása megakadályozása érdekében forrasztás közben egyrészt kis mennyiségű Si-t lehet hozzáadni a réz-cink forraszanyaghoz; másrészt gyors melegítési módszereket kell alkalmazni, például lángforrasztást, indukciós forrasztást és merítéses forrasztást. A réz-cink hozatófémmel forrasztott szénacél és alacsony ötvözetű acél kötések jó szilárdsággal és képlékenységgel rendelkeznek. Például a b-cu62zn forraszanyaggal forrasztott szénacél kötések szakítószilárdsága eléri a 420 MPa-t és a 290 MPa-t. Az ezüst-réz állomási forraszanyag olvadáspontja alacsonyabb, mint a réz-cink forraszanyagé, ami kényelmes a tűhegesztéshez. Ez a hozatófém alkalmas szénacél és alacsony ötvözetű acél lángforrasztására, indukciós forrasztására és kemencés forrasztására, de a Zn-tartalmat a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell a kemencés forrasztás során, és a melegítési sebességet növelni kell. A szénacél és az alacsony ötvözetű acél ezüst-réz-cink hozatófémmel történő forrasztásával jó szilárdságú és képlékenységű kötések érhetők el. A konkrét adatokat a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat: Alacsony széntartalmú acél kötések szilárdsága ezüst-réz-cink forrasztással
(2) Folyasztószer: szénacél és alacsony ötvözetű acél forrasztásához folyósítószert vagy védőgázt kell használni. A folyósítószert általában a kiválasztott hozaganyag és a forrasztási módszer határozza meg. Ón-ólom forrasztóanyag használata esetén cink-klorid és ammónium-klorid keveréke használható folyósítószerként vagy más speciális folyósítószerként. A folyósítószer maradványai általában erősen korrozívak, és a forrasztás után a kötést szigorúan meg kell tisztítani.
Réz-cink hozagazófémmel történő forrasztás esetén fb301 vagy fb302 folyósítószert kell választani, azaz bóraxot vagy bórax és bórsav keverékét; lángforrasztásnál metil-borát és hangyasav keveréke is használható forrasztófolyadékként, amelyben a B2O3 gőz filmeltávolító szerepet játszik.
Ezüst-réz-cink forrasztó hozaganyag használata esetén fb102, fb103 és fb104 forrasztófolyadékok választhatók, azaz bórax, bórsav és bizonyos fluoridok keveréke. A forrasztófolyadék maradványai bizonyos mértékig korrozívak, és forrasztás után el kell távolítani.
2. Forrasztási technológia
A hegesztendő felületet mechanikai vagy kémiai módszerekkel kell megtisztítani, hogy az oxidfilm és a szerves anyagok teljesen eltávolításra kerüljenek. A megtisztított felület nem lehet túl érdes, és nem tapadhat rá fémforgács vagy egyéb szennyeződés.
A szénacél és az alacsony ötvözetű acél különféle, elterjedt forrasztási módszerekkel forrasztható. Lángforrasztás során semleges vagy enyhén redukáló lángot kell használni. Működés közben a lehető legnagyobb mértékben kerülni kell a hozaganyag és a folyósítószer közvetlen lánggal történő melegítését. A gyors melegítési módszerek, mint például az indukciós forrasztás és a merítéses forrasztás, nagyon alkalmasak az edzett és megeresztett acélok forrasztására. Ugyanakkor a megeresztési hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékleten történő edzést vagy forrasztást kell választani az alapfém lágyulásának megakadályozása érdekében. Alacsony ötvözetű, nagy szilárdságú acél védőgázas forrasztásakor nemcsak nagy tisztaságú gázra van szükség, hanem gázfolyasztószert is kell használni a hozaganyag nedvesítésének és szétterülésének biztosítására az alapfém felületén.
A maradék forrasztószer kémiai vagy mechanikai módszerekkel eltávolítható. A szerves forrasztószer maradványait benzinnel, alkohollal, acetonnal és más szerves oldószerekkel lehet letörölni vagy tisztítani; az erősen korrozív forrasztószer, például a cink-klorid és az ammónium-klorid maradványait először NaOH vizes oldatban kell semlegesíteni, majd forró és hideg vízzel tisztítani; a bórsavat és a bórsav-folyasztószer maradványait nehéz eltávolítani, és csak mechanikai módszerekkel vagy hosszú ideig emelkedő vízbe merítéssel lehet megoldani.
Közzététel ideje: 2022. június 13.