Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi

1. Əyilmə qabiliyyəti

Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimləmə xüsusiyyəti zəifdir, əsasən səthdəki oksid təbəqəsinin çıxarılması çətindir. Alüminium oksigenə böyük yaxınlıq xüsusiyyətinə malikdir. Səthdə sıx, sabit və yüksək ərimə nöqtəsi olan Al2O3 oksid təbəqəsi əmələ gətirmək asandır. Eyni zamanda, maqnezium tərkibli alüminium ərintiləri də çox sabit MgO oksid təbəqəsi əmələ gətirəcək. Onlar lehimin islanmasına və yayılmasına ciddi şəkildə mane olacaq və çıxarılması çətindir. Lehimləmə zamanı lehimləmə prosesi yalnız müvafiq fluxla həyata keçirilə bilər.

İkincisi, alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi çətindir. Alüminium və alüminium ərintilərinin ərimə nöqtəsi istifadə olunan lehimləmə doldurucu metalının ərimə nöqtəsindən çox da fərqlənmir. Lehimləmə üçün əlavə temperatur diapazonu çox dardır. Bir az düzgün olmayan temperatur nəzarəti əsas metalın həddindən artıq istiləşməsinə və ya hətta əriməsinə səbəb ola bilər ki, bu da lehimləmə prosesini çətinləşdirir. İstilik müalicəsi ilə gücləndirilmiş bəzi alüminium ərintiləri də lehimləmənin qızması səbəbindən həddindən artıq yaşlanma və ya tavlanma kimi yumşalma hadisələrinə səbəb olacaq ki, bu da lehimlənmiş birləşmələrin xüsusiyyətlərini azaldacaq. Alov lehimləmə zamanı temperaturu qiymətləndirmək çətindir, çünki alüminium ərintisinin rəngi qızdırma zamanı dəyişmir və bu da operatorun işləmə səviyyəsinə olan tələbləri artırır.

Bundan əlavə, alüminium və alüminium ərintiləri ilə lehimlənmiş birləşmələrin korroziyaya davamlılığı doldurucu metallar və flüslərdən asanlıqla təsirlənir. Alüminium və alüminium ərintilərinin elektrod potensialı lehim potensialından olduqca fərqlidir ki, bu da birləşmənin korroziyaya davamlılığını, xüsusən də yumşaq lehimləmə birləşməsində azaldır. Bundan əlavə, alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsində istifadə olunan flüslərin əksəriyyəti güclü korroziyaya malikdir. Lehimləmədən sonra təmizlənsələr belə, flüslərin birləşmələrin korroziyaya davamlılığına təsiri tamamilə aradan qaldırılmayacaq.

2. Lehimləmə materialı

(1) Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi nadir hallarda istifadə olunan bir üsuldur, çünki lehimləmə doldurucu metalının və əsas metalın tərkibi və elektrod potensialı çox fərqlidir və bu da birləşmənin elektrokimyəvi korroziyasına səbəb ola bilər. Yumşaq lehimləmə əsasən sink əsaslı lehim və qalay qurğuşun lehimindən istifadə edir ki, bu da temperatur diapazonuna görə aşağı temperaturlu lehim (150 ~ 260 ℃), orta temperaturlu lehim (260 ~ 370 ℃) və yüksək temperaturlu lehim (370 ~ 430 ℃) bölünə bilər. Qalay qurğuşun lehimindən istifadə edildikdə və lehimləmə üçün alüminium səthə əvvəlcədən mis və ya nikel çəkildikdə, birləşmə səthində korroziyanın qarşısını almaq olar ki, birləşmənin korroziyaya davamlılığını artırsın.

Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi, məsələn, filtr bələdçisi, buxarlandırıcı, radiator və digər komponentlər geniş istifadə olunur. Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi üçün yalnız alüminium əsaslı doldurucu metallardan istifadə etmək olar ki, bunlar arasında alüminium silikon doldurucu metallar ən çox istifadə olunur. Lehimlənmiş birləşmələrin xüsusi tətbiq sahəsi və kəsmə möhkəmliyi müvafiq olaraq Cədvəl 8 və cədvəl 9-da göstərilmişdir. Lakin, bu lehimin ərimə temperaturu əsas metalın ərimə temperaturuna yaxındır, buna görə də əsas metalın həddindən artıq istiləşməsinin və ya hətta əriməsinin qarşısını almaq üçün lehimləmə zamanı qızma temperaturu ciddi və dəqiq şəkildə idarə olunmalıdır.

Cədvəl 8 Alüminium və alüminium ərintiləri üçün lehimləmə doldurucu metallarının tətbiq dairəsi

Cədvəl 9 Alüminium və alüminium ərintilərinin birləşmələrinin kəsmə möhkəmliyi alüminium silikon doldurucu metallarla lehimlənmişdir

Alüminium silikon lehim adətən toz, pasta, məftil və ya təbəqə şəklində təqdim olunur. Bəzi hallarda, əsas kimi alüminium və örtük kimi alüminium silikon lehim olan lehim kompozit lövhələri istifadə olunur. Bu tip lehim kompozit lövhəsi hidravlik üsulla hazırlanır və tez-tez lehimləmə komponentlərinin bir hissəsi kimi istifadə olunur. Lehimləmə zamanı kompozit lövhədəki lehimləmə doldurucu metalı kapilyar və cazibə qüvvəsinin təsiri altında əriyir və axır ki, birləşmə boşluğunu doldursun.

(2) Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi üçün flüks və qoruyucu qaz, filmi çıxarmaq üçün tez-tez xüsusi flüks istifadə olunur. fs204 kimi trietanolamin əsaslı üzvi flüks aşağı temperaturlu yumşaq lehimlə istifadə olunur. Bu flüsün üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, əsas metal üzərində az korroziya təsirinə malikdir, lakin çox miqdarda qaz əmələ gətirir ki, bu da lehimin islanmasına və möhkəmlənməsinə təsir edəcək. fs203 və fs220a kimi sink xlorid əsaslı reaktiv flüks orta temperaturlu və yüksək temperaturlu yumşaq lehimlə istifadə olunur. Reaktiv flüks yüksək dərəcədə korroziyaya uğrayır və lehimləmədən sonra qalığı təmizlənməlidir.

Hazırda alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsində hələ də flüs filminin çıxarılması üstünlük təşkil edir. İstifadə olunan lehimləmə flüsünə xlorid əsaslı flüs və flüorid əsaslı flüs daxildir. Xlorid əsaslı flüs oksid filmini çıxarmaq üçün güclü qabiliyyətə və yaxşı axıcılığa malikdir, lakin əsas metal üzərində böyük korroziyaya malikdir. Lehimləmədən sonra qalığı tamamilə çıxarılmalıdır. Flüorid əsaslı flüs yaxşı film çıxarma effektinə malik və əsas metala korroziya yaratmayan yeni bir flüs növüdür. Bununla belə, yüksək ərimə nöqtəsinə və zəif istilik stabilliyinə malikdir və yalnız alüminium silikon lehimlə istifadə edilə bilər.

Alüminium və alüminium ərintilərini lehimləyərkən, vakuum, neytral və ya inert atmosfer tez-tez istifadə olunur. Vakuum lehimləmə istifadə edildikdə, vakuum dərəcəsi ümumiyyətlə 10-3pa səviyyəsinə çatmalıdır. Qoruma üçün azot və ya argon qazı istifadə edildikdə, onun saflığı çox yüksək, şeh nöqtəsi isə -40 ℃-dən aşağı olmalıdır.

3. Lehimləmə texnologiyası

Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimlənməsi iş parçasının səthinin təmizlənməsi üçün yüksək tələblərə malikdir. Keyfiyyət əldə etmək üçün lehimləmədən əvvəl səthdəki yağ ləkəsi və oksid təbəqəsi təmizlənməlidir. Səthdəki yağ ləkəsini Na2CO3 sulu məhlulu ilə 60 ~ 70 ℃ temperaturda 5 ~ 10 dəqiqə təmizləyin və sonra təmiz su ilə yuyun; Səthdəki oksid təbəqəsi NaOH sulu məhlulu ilə 20 ~ 40 ℃ temperaturda 2 ~ 4 dəqiqə aşındırılaraq təmizlənə bilər və sonra isti su ilə yuyulur; Səthdəki yağ ləkəsi və oksid təbəqəsi təmizləndikdən sonra iş parçası parıltı üçün HNO3 sulu məhlulu ilə 2 ~ 5 dəqiqə işlənməli, sonra axar suda təmizlənməli və nəhayət qurudulmalıdır. Bu üsullarla işlənmiş iş parçasına toxunulmamalı və ya digər çirklərlə çirklənməməli və 6 ~ 8 saat ərzində lehimlənməlidir. Mümkünsə, dərhal lehimləmək daha yaxşıdır.

Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimləmə üsullarına əsasən alov lehimləmə, lehimləmə dəmir lehimləmə və soba lehimləmə daxildir. Bu üsullar ümumiyyətlə lehimləmədə flüsdən istifadə edir və qızdırma temperaturu və saxlama müddəti üçün ciddi tələblərə malikdir. Alov lehimləmə və lehimləmə dəmir lehimləmə zamanı flüsün həddindən artıq istiləşməsinin və sıradan çıxmasının qarşısını almaq üçün flüsü birbaşa istilik mənbəyi ilə qızdırmaqdan çəkinin. Alüminium yüksək sink tərkibli yumşaq lehimdə həll edilə bildiyindən, əsas metal korroziyasının qarşısını almaq üçün birləşmə əmələ gəldikdən sonra qızdırma dayandırılmalıdır. Bəzi hallarda, alüminium və alüminium ərintilərinin lehimləməsində bəzən flüsdən istifadə edilmir, lakin filmi çıxarmaq üçün ultrasəs və ya qaşıma üsullarından istifadə olunur. Lehimləmə üçün filmi çıxarmaq üçün qaşıma üsulundan istifadə edərkən əvvəlcə iş parçasını lehimləmə temperaturuna qədər qızdırın və sonra iş parçasının lehimləmə hissəsini lehim çubuğunun (və ya qaşıma alətinin) ucu ilə qaşıyın. Səth oksid filmini qırarkən, lehimin ucu əsas metalı əridəcək və isladacaq.

Alüminium və alüminium ərintilərinin lehimləmə üsullarına əsasən alov lehimləmə, soba lehimləmə, daldırma lehimləmə, vakuum lehimləmə və qazla qorunan lehimləmə daxildir. Alov lehimləmə əsasən kiçik iş parçaları və tək parçalı istehsal üçün istifadə olunur. Oksiasetilen alovundan istifadə edərkən asetilendəki çirklər və flüs arasındakı təmas səbəbindən flüsün sıradan çıxmasının qarşısını almaq üçün əsas metalın oksidləşməsinin qarşısını almaq üçün az reduksiyalı benzinlə sıxılmış hava alovundan istifadə etmək məqsədəuyğundur. Xüsusi lehimləmə zamanı lehimləmə flüsü və doldurucu metal əvvəlcədən lehimlənmiş yerə qoyula və iş parçası ilə eyni vaxtda qızdırıla bilər; İş parçası əvvəlcə lehimləmə temperaturuna qədər qızdırıla bilər və sonra flüslə batırılmış lehim lehimləmə vəziyyətinə göndərilə bilər; Flüs və doldurucu metal əridildikdən sonra doldurucu metal bərabər doldurulduqdan sonra qızdırıcı alov yavaşca çıxarılmalıdır.

Hava sobasında alüminium və alüminium ərintisini lehimləyərkən, lehimləmə doldurucu metalı əvvəlcədən təyin edilməli və lehimləmə axını distillə edilmiş suda əridilmiş və 50% ~ 75% konsentrasiyalı qatı məhlul hazırlanmalı, sonra lehimləmə səthinə örtülməli və ya püskürdülməlidir. Lehimləmə doldurucu metalına və lehimləmə səthinə müvafiq miqdarda toz lehimləmə axını da çəkilə bilər və sonra yığılmış qaynaq qızdırılan lehimləmə üçün sobaya yerləşdirilməlidir. Əsas metalın həddindən artıq istiləşməsinin və ya hətta əriməsinin qarşısını almaq üçün qızdırma temperaturu ciddi şəkildə idarə olunmalıdır.

Alüminium və alüminium ərintilərinin batırılması üçün pasta və ya folqa lehimi ümumiyyətlə istifadə olunur. Yığılmış iş parçası lehimləmədən əvvəl temperaturu lehimləmə temperaturuna yaxınlaşdırmaq üçün əvvəlcədən qızdırılmalı və sonra lehimləmə üçün lehimləmə flüsünə batırılmalıdır. Lehimləmə zamanı lehimləmə temperaturu və lehimləmə müddəti ciddi şəkildə idarə olunmalıdır. Temperatur çox yüksəkdirsə, əsas metal asanlıqla həll olur və lehim asanlıqla itirilir; Temperatur çox aşağıdırsa, lehim kifayət qədər ərimir və lehimləmə sürəti azalır. Lehimləmə temperaturu əsas metalın növünə və ölçüsünə, doldurucu metalın tərkibinə və ərimə nöqtəsinə görə təyin olunmalı və ümumiyyətlə doldurucu metalın maye temperaturu ilə əsas metalın solidus temperaturu arasındadır. İş parçasının flüs vannasına batırılma müddəti lehimin tam əriməsini və axmasını təmin etməlidir və dəstəkləmə müddəti çox uzun olmamalıdır. Əks halda, lehimdəki silikon element əsas metala yayılaraq tikiş yaxınlığındakı əsas metalı kövrək edə bilər.

Alüminium və alüminium ərintilərinin vakuum lehimləməsində, alüminiumun səth oksid təbəqəsini dəyişdirmək və lehimin islanmasını və yayılmasını təmin etmək üçün metal işləyən aktivatorlardan tez-tez istifadə olunur. Maqnezium birbaşa iş parçasında hissəciklər şəklində istifadə edilə bilər və ya buxar şəklində lehimləmə zonasına daxil edilə bilər və ya maqnezium alüminium silikon lehiminə ərinti elementi kimi əlavə edilə bilər. Mürəkkəb quruluşa malik iş parçası üçün maqnezium buxarının əsas metal üzərində tam təsirini təmin etmək və lehimləmə keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün tez-tez yerli qoruyucu proses tədbirləri görülür, yəni iş parçası əvvəlcə paslanmayan polad qutuya (ümumiyyətlə proses qutusu kimi tanınır) yerləşdirilir və sonra lehimləmə qızdırılması üçün vakuum sobasına yerləşdirilir. Vakuum lehimləmə Alüminium və alüminium ərinti birləşmələri hamar səthə və sıx lehimlənmiş birləşmələrə malikdir və lehimləmədən sonra təmizlənməyə ehtiyac yoxdur; Lakin, vakuum lehimləmə avadanlığı bahadır və maqnezium buxarı sobanı ciddi şəkildə çirkləndirir, buna görə də onu tez-tez təmizləmək və saxlamaq lazımdır.

Alüminium və alüminium ərintilərini neytral və ya inert atmosferdə lehimləyərkən, təbəqəni çıxarmaq üçün maqnezium aktivatoru və ya flüs istifadə edilə bilər. Tərkibini çıxarmaq üçün maqnezium aktivatoru istifadə edildikdə, tələb olunan maqnezium miqdarı vakuum lehimləməsindən daha azdır. Ümumiyyətlə, w (mq) təxminən 0,2% ~ 0,5% -dir. Maqnezium miqdarı yüksək olduqda, birləşmənin keyfiyyəti azalacaq. Flüorid flüs və azot qorunmasından istifadə edən NOCOLOK lehimləmə üsulu son illərdə sürətlə inkişaf etdirilən yeni bir üsuldur. Flüorid flüsünün qalığı nəm udmadığı və alüminiuma qarşı korroziyaya uğramadığı üçün lehimləmədən sonra flüorid qalığının çıxarılması prosesi buraxıla bilər. Azotun qorunması altında yalnız az miqdarda flüorid flüsünün örtülməsi lazımdır, doldurucu metal əsas metalı yaxşı islada bilər və yüksək keyfiyyətli lehimlənmiş birləşmələr əldə etmək asandır. Hazırda bu NOCOLOK lehimləmə üsulu alüminium radiator və digər komponentlərin kütləvi istehsalında istifadə edilmişdir.

Flüorid flüsündən başqa flüslə lehimlənmiş alüminium və alüminium ərintiləri üçün, lehimləmədən sonra flüs qalığı tamamilə təmizlənməlidir. Alüminium üçün üzvi lehimləmə flüsünün qalığı metanol və trixloretilen kimi üzvi məhlullarla yuyula, natrium hidroksid sulu məhlulu ilə neytrallaşdırıla və nəhayət isti və soyuq su ilə təmizlənə bilər. Xlorid alüminium üçün lehimləmə flüsünün qalığıdır və aşağıdakı üsullarla təmizlənə bilər; Əvvəlcə 60 ~ 80 ℃ temperaturda 10 dəqiqə isti suda isladın, lehimlənmiş birləşmədəki qalığı fırça ilə diqqətlə təmizləyin və soyuq su ilə təmizləyin; Sonra 15% azot turşusu sulu məhlulunda 30 dəqiqə isladın və nəhayət soyuq su ilə yuyun.