Spájkovanie uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele

1. Spájkovací materiál

 (1)Spájkovanie uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele zahŕňa mäkké spájkovanie a tvrdé spájkovanie.Široko používaná spájka pri mäkkom spájkovaní je cínová olovená spájka.Zmáčavosť tejto spájky na oceľ sa zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom cínu, preto by sa na utesnenie spojov mala používať spájka s vysokým obsahom cínu.Vrstva intermetalickej zlúčeniny Fesn2 môže byť vytvorená na rozhraní medzi cínom a oceľou v cínovej olovenej spájke.Aby sa zabránilo vytvoreniu zlúčeniny v tejto vrstve, teplota spájkovania a doba zdržania by mali byť riadne kontrolované.Pevnosť spojov z uhlíkovej ocele spájkovaných niekoľkými typickými cínovými olovenými spájkami je uvedená v tabuľke 1. Spomedzi nich je pevnosť spoja spájkovaná s 50 % w (SN) najvyššia a pevnosť spoja zváraná spájkou bez antimónu je vyššia ako že s antimónom.

Tabuľka 1 pevnosť v šmyku spojov z uhlíkovej ocele spájkovaných cínovou olovenou spájkou

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

Pri spájkovaní uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele sa používajú hlavne prídavné kovy na tvrdé spájkovanie z čistej medi, medi zinku a striebra z medi a zinku.Čistá meď má vysoký bod topenia a ľahko oxiduje základný kov počas spájkovania.Používa sa hlavne na spájkovanie v chránenom plyne a vákuové spájkovanie.Treba však poznamenať, že medzera medzi spájkovanými spojmi by mala byť menšia ako 0,05 mm, aby sa predišlo problému, že medzeru spoja nemožno vyplniť kvôli dobrej tekutosti medi.Spoje uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele spájkované čistou meďou majú vysokú pevnosť.Vo všeobecnosti je pevnosť v šmyku 150 ~ 215 mpa, zatiaľ čo pevnosť v ťahu je rozložená medzi 170 ~ 340 mpa.

 

V porovnaní s čistou meďou sa teplota topenia medenozinkovej spájky znižuje v dôsledku pridania Zn.Aby sa zabránilo vyparovaniu Zn pri spájkovaní natvrdo, na jednej strane sa môže do medenozinkovej spájky pridať malé množstvo Si;Na druhej strane sa musia použiť metódy rýchleho ohrevu, ako je spájkovanie plameňom, indukčné spájkovanie a spájkovanie ponorom.Spoje uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele spájkované medeným zinkom majú dobrú pevnosť a plasticitu.Napríklad pevnosť v ťahu a šmyková pevnosť spojov z uhlíkovej ocele spájkovaných spájkou b-cu62zn dosahuje 420 MPa a 290 mpa.Teplota topenia striebornej medenej spájky je nižšia ako teplota topenia medenej zinkovej spájky, čo je vhodné na ihlové zváranie.Tento prídavný kov je vhodný na spájkovanie plameňom, indukčné tvrdé spájkovanie a tvrdé spájkovanie v peci pre uhlíkovú oceľ a nízkolegovanú oceľ, ale obsah Zn by sa mal počas spájkovania v peci čo najviac znížiť a rýchlosť ohrevu by sa mala zvýšiť.Spájkovaním uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele so strieborným medeným zinkovým výplňovým kovom možno získať spoje s dobrou pevnosťou a plasticitou.Konkrétne údaje sú uvedené v tabuľke 2.

Tabuľka 2 pevnosť spojov z nízkouhlíkovej ocele spájkovaných striebornou medenozinkovou spájkou

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

(2) Tavivo: tavivo alebo ochranný plyn sa používa na spájkovanie uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele.Tok je zvyčajne určený zvoleným prídavným materiálom a metódou spájkovania.Keď sa používa cínová olovnatá spájka, zmiešaná kvapalina chloridu zinočnatého a chloridu amónneho sa môže použiť ako tavidlo alebo iné špeciálne tavidlo.Zvyšky tohto taviva sú vo všeobecnosti vysoko korozívne a spoj by sa mal po spájkovaní dôkladne vyčistiť.

 

Pri spájkovaní medenozinkovým prídavným kovom sa musí zvoliť tavivo fb301 alebo fb302, to znamená bórax alebo zmes bóraxu a kyseliny boritej;Pri spájkovaní plameňom možno zmes metylboritanu a kyseliny mravčej použiť aj ako spájkovacie tavidlo, pri ktorom para B2O3 hrá úlohu odstraňovania filmu.

 

Keď sa použije spájkovací kov striebro meď a zinok, môžu sa zvoliť spájkovacie tavivá fb102, fb103 a fb104, to znamená zmes bóraxu, kyseliny boritej a niektorých fluoridov.Zvyšky tohto taviva sú do určitej miery korozívne a mali by sa po spájkovaní odstrániť.

 

2. Technológia spájkovania

 

Povrch, ktorý sa má zvárať, sa očistí mechanickými alebo chemickými metódami, aby sa zabezpečilo úplné odstránenie oxidového filmu a organických látok.Čistený povrch nesmie byť príliš drsný a nepriľnúť na ňom kovové triesky alebo iné nečistoty.

 

Uhlíková oceľ a nízkolegovaná oceľ môžu byť spájkované rôznymi bežnými metódami spájkovania.Počas spájkovania plameňom by sa mal používať neutrálny alebo mierne redukujúci plameň.Počas prevádzky by sa malo čo najviac vyhnúť priamemu ohrevu prídavného kovu a tavidla plameňom.Metódy rýchleho ohrevu, ako je indukčné spájkovanie a spájkovanie ponorom, sú veľmi vhodné na spájkovanie kalenej a temperovanej ocele.Súčasne by sa malo zvoliť kalenie alebo tvrdé spájkovanie pri teplote nižšej ako je popúšťanie, aby sa zabránilo zmäknutiu základného kovu.Pri spájkovaní nízkolegovanej vysokopevnostnej ocele v ochrannej atmosfére sa vyžaduje nielen vysoká čistota plynu, ale aj tok plynu, aby sa zabezpečilo zmáčanie a roztieranie prídavného kovu na povrch základného kovu.

 

Zvyškové tavidlo je možné odstrániť chemickými alebo mechanickými metódami.Zvyšky organického spájkovacieho taviva možno zotrieť alebo vyčistiť benzínom, alkoholom, acetónom a inými organickými rozpúšťadlami;Zvyšky silného korozívneho taviva, ako je chlorid zinočnatý a chlorid amónny, sa najskôr neutralizujú vo vodnom roztoku NaOH a potom sa vyčistia horúcou a studenou vodou;Zvyšky kyseliny boritej a taviva kyseliny boritej sa ťažko odstraňujú a dajú sa vyriešiť iba mechanickými metódami alebo dlhodobým ponorením do stúpajúcej vody.


Čas odoslania: 13. júna 2022