Spájkovanie vo vákuovej peci je relatívne nová metóda spájkovania bez tavidla za vákuových podmienok. Pretože spájkovanie prebieha vo vákuovom prostredí, je možné účinne eliminovať škodlivý vplyv vzduchu na obrobok, takže spájkovanie je možné úspešne vykonať bez použitia tavidla. Používa sa hlavne na spájkovanie kovov a zliatin, ktoré sa ťažko spájkujú, ako sú hliníkové zliatiny, titánové zliatiny, superzliatiny, žiaruvzdorné zliatiny a keramika. Spájkovaný spoj je lesklý a hustý, s dobrými mechanickými vlastnosťami a odolnosťou proti korózii. Vákuové spájkovacie zariadenia sa vo všeobecnosti nepoužívajú na ihlové zváranie uhlíkovej ocele a nízkolegovanej ocele.
Spájkovacie zariadenie vo vákuovej peci sa skladá hlavne z vákuovej spájkovacej pece a vákuového systému. Existujú dva typy vákuových spájkovacích pecí: s horúcim ohniskom a so studeným ohniskom. Tieto dva typy pecí môžu byť vykurované zemným plynom alebo elektrickým ohrevom. Môžu byť navrhnuté ako bočná pec, spodná pec alebo horná pec (typ Kang) a vákuový systém môže byť univerzálny.
Vákuový systém zahŕňa hlavne vákuovú jednotku, vákuové potrubie, vákuový ventil atď. Vákuová jednotka sa zvyčajne skladá z rotačného mechanického čerpadla a olejového difúzneho čerpadla. Jednorazové mechanické čerpadlo dokáže dosiahnuť tlak nižší ako 1,35 × stupeň vákua 10⁻¹ Pa. Na dosiahnutie vysokého vákua musí byť súčasne použité olejové difúzne čerpadlo, ktoré v tomto čase môže dosiahnuť tlak 1,35 × stupeň vákua 10⁻⁴ Pa. Tlak plynu v systéme sa meria vákuometrom.
Spájkovanie vo vákuovej peci je spájkovanie v peci alebo spájkovacej komore s odsávaním vzduchu. Je vhodné najmä na spájkovanie veľkých a súvislých spojov. Je tiež vhodné na spájanie niektorých špeciálnych kovov, vrátane titánu, zirkónia, nióbu, molybdénu a tantalu. Vákuové spájkovanie má však aj nasledujúce nevýhody:
① Vo vákuu sa kov ľahko odparuje, preto by sa nemalo používať vákuové spájkovanie na základný kov a spájkovanie prchavých prvkov. V prípade potreby by sa mali prijať zodpovedajúce komplexné procesné opatrenia.
② Vákuové spájkovanie je citlivé na drsnosť povrchu, kvalitu montáže a toleranciu usadenia spájkovaných dielov a má vysoké požiadavky na pracovné prostredie a teoretickú úroveň operátorov.
③ Vákuové zariadenie je zložité, vyžaduje si veľkú jednorazovú investíciu a vysoké náklady na údržbu.
Ako teda implementovať proces spájkovania vo vákuovej peci? Pri spájkovaní vo vákuovej peci vložte zvarený materiál do pece (alebo do nádoby na spájkovanie), zatvorte dvierka pece (alebo zatvorte kryt nádoby na spájkovanie) a pred ohrevom ho vákuujte. Najprv spustite mechanické čerpadlo, po dosiahnutí vákua 1,35 Pa otočte riadiaci ventil, uzavriete priamu cestu medzi mechanickým čerpadlom a spájkovacou pecou, prepojte potrubie so spájkovacou pecou pomocou difúzneho čerpadla, pracujte v obmedzenom čase pomocou mechanického čerpadla a difúzneho čerpadla, prečerpajte spájkovaciu pec na požadovaný stupeň vákua a potom spustite elektrický ohrev.
Počas celého procesu zvyšovania teploty a ohrevu musí vákuová jednotka pracovať nepretržite, aby udržiavala stupeň vákua v peci, kompenzovala únik vzduchu na rôznych rozhraniach vákuového systému a spájkovacej pece, uvoľňovanie plynu a vodnej pary adsorbovanej stenou pece, upínacím prvkom a zvarom a odparovanie kovu a oxidu, aby sa znížil skutočný únik vzduchu. Existujú dva druhy vákuového spájkovania: spájkovanie vo vysokom vákuu a spájkovanie v čiastočnom vákuu (strednom vákuu). Spájkovanie vo vysokom vákuu je veľmi vhodné na spájkovanie základného kovu, ktorého oxid sa ťažko rozkladá (napríklad superzliatina na báze niklu). Čiastočné vákuové spájkovanie sa používa v prípadoch, keď základný kov alebo spájka odparuje pri teplote spájkovania a podmienkach vysokého vákua.
Ak je potrebné prijať špeciálne opatrenia na zabezpečenie vysokej čistoty, pred suchým vodíkovým spájkovaním sa musí použiť metóda vákuového čistenia. Podobne použitie suchého vodíka alebo metódy čistenia inertným plynom pred vákuovým čerpaním pomôže dosiahnuť lepšie výsledky pri spájkovaní vo vysokom vákuu.
Čas uverejnenia: 7. mája 2022