1. Forrasztóanyag
(1)A szénacél és gyengén ötvözött acél keményforrasztása magában foglalja a lágyforrasztást és a keményforrasztást.A lágyforrasztásban széles körben használt forrasztóanyag az ón-ólomforrasz.Ennek a forrasztóanyagnak a nedvesíthetősége acélra az óntartalom növekedésével nő, ezért a nagy óntartalmú forrasztóanyagot kell használni a hézagok tömítésére.Fesn2 intermetallikus vegyületréteg képződhet az ón és az acél határfelületén ólomforraszanyagban.Annak érdekében, hogy elkerüljük a vegyület képződését ebben a rétegben, a keményforrasztási hőmérsékletet és a tartási időt megfelelően szabályozni kell.A több tipikus ón ólomforraszanyaggal forrasztott szénacél kötések nyírószilárdságát az 1. táblázat mutatja. Közülük az 50% w (SN) keményforrasztású csatlakozási szilárdság a legnagyobb, az antimonmentes forraszanyaggal hegesztett csatlakozási szilárdság pedig nagyobb, mint a hogy antimonnal.
Ólomforraszanyaggal keményforrasztott szénacél kötések nyírószilárdsága 1. táblázat
Szénacél és gyengén ötvözött acél keményforrasztásánál elsősorban tiszta rezet, réz-cinket és ezüst-réz-cink keményforrasztási töltőanyagot használnak.A tiszta réz magas olvadásponttal rendelkezik, és a keményforrasztás során könnyen oxidálja az alapfémet.Főleg védőgázas keményforrasztáshoz és vákuumforrasztáshoz használják.Azonban meg kell jegyezni, hogy a forrasztott kötések közötti hézagnak 0,05 mm-nél kisebbnek kell lennie, hogy elkerüljük azt a problémát, hogy a réz jó folyékonysága miatt a hézag nem tölthető be.A tiszta rézzel forrasztott szénacél és gyengén ötvözött acél kötések nagy szilárdságúak.Általában a nyírószilárdság 150–215 mpa, míg a szakítószilárdság 170–340 mpa között oszlik meg.
A tiszta rézhez képest a réz-cink forrasz olvadáspontja csökken a cink hozzáadása miatt.A keményforrasztás során a cink párolgásának megakadályozása érdekében egyrészt kis mennyiségű Si-t adhatunk a réz-cink forrasztóanyaghoz;Másrészt gyors hevítési módszereket kell alkalmazni, például lángforrasztást, indukciós keményforrasztást és merítési keményforrasztást.A szénacél és az gyengén ötvözött acél réz-cink töltőfémmel forrasztott kötései jó szilárdsággal és plaszticitással rendelkeznek.Például a b-cu62zn forraszanyaggal forrasztott szénacél kötések szakítószilárdsága és nyírószilárdsága eléri a 420 MPa-t és a 290 mpa-t.Az ezüst rézforrasz olvadáspontja alacsonyabb, mint a réz-cink forraszanyagé, ami kényelmes tűhegesztéshez.Ez a töltőfém alkalmas szénacél és gyengén ötvözött acél lángforrasztására, indukciós keményforrasztására, kemencés keményforrasztására, de a kemencés keményforrasztás során a Zn-tartalmat a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell, a fűtési sebességet pedig növelni kell.A szénacél és az gyengén ötvözött acél keményforrasztása ezüstréz-cink töltőanyaggal jó szilárdságú és plasztikus kötéseket eredményez.A konkrét adatokat a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat: ezüstréz cinkforraszanyaggal keményforrasztott alacsony széntartalmú acél kötések szilárdsága
(2) Folyasztószer: folyasztószert vagy védőgázt kell használni szénacél és gyengén ötvözött acél keményforrasztásához.A fluxust általában a kiválasztott töltőanyag és keményforrasztási módszer határozza meg.Ólom ónforrasz használata esetén a cink-klorid és ammónium-klorid kevert folyadéka folyasztószerként vagy más speciális folyasztószerként használható.Ennek a folyasztószernek a maradványai általában erősen korrozívak, és a kötést keményforrasztás után szigorúan meg kell tisztítani.
Réz-cink töltőanyaggal történő keményforrasztásnál fb301 vagy fb302 folyasztószert kell választani, azaz bóraxot vagy bórax és bórsav keverékét;Lángforrasztásnál a metil-borát és a hangyasav keveréke is használható keményforrasztó folyasztószerként, melyben a B2O3 gőz a filmeltávolító szerepét tölti be.
Ezüst-réz-cink keményforrasztási töltőanyag használata esetén az fb102, fb103 és fb104 keményforrasztó folyasztószer választható, azaz bórax, bórsav és néhány fluorid keveréke.Ennek a folyasztószernek a maradéka bizonyos mértékig maró hatású, ezért forrasztás után el kell távolítani.
2. Forrasztási technológia
A hegesztendő felületet mechanikai vagy kémiai módszerekkel meg kell tisztítani, hogy biztosítsák az oxidfilm és a szerves anyagok teljes eltávolítását.A megtisztított felület nem lehet túl érdes, és nem tapadhat fémforgácsokhoz vagy egyéb szennyeződésekhez.
A szénacél és az alacsony ötvözetű acél különféle általános keményforrasztási módszerekkel forrasztható.A lángforrasztás során semleges vagy enyhén redukáló lángot kell használni.Működés közben lehetőség szerint kerülni kell a töltőanyag közvetlen felmelegedését és a láng általi folyasztószert.A gyors hevítési módszerek, mint például az indukciós keményforrasztás és a merítési keményforrasztás nagyon alkalmasak edzett és edzett acélok keményforrasztására.Ugyanakkor az edzésnél alacsonyabb hőmérsékletű edzést vagy keményforrasztást kell választani, hogy megakadályozzuk az nem nemesfém meglágyulását.Gyengén ötvözött nagyszilárdságú acél védőatmoszférában történő keményforrasztásakor nemcsak nagy tisztaságú gázra van szükség, hanem gázfolyasztószerrel is biztosítani kell a töltőfém nedvesítését és szétterülését az nemesfém felületén.
A visszamaradt fluxus kémiai vagy mechanikai módszerekkel távolítható el.A szerves keményforrasztó folyasztószer maradványait benzinnel, alkohollal, acetonnal és más szerves oldószerekkel lehet törölni vagy megtisztítani;Az erősen korrozív folyasztószer maradványait, például a cink-kloridot és az ammónium-kloridot először NaOH vizes oldatban kell semlegesíteni, majd hideg és meleg vízzel meg kell tisztítani;A bórsav és a bórsav folyasztószer-maradványok nehezen távolíthatók el, csak mechanikai módszerekkel, vagy felszálló vízbe való hosszan tartó merítéssel oldhatók meg.
Feladás időpontja: 2022. június 13