Paslanmayan poladdan lehimləmə

Paslanmayan poladdan lehimləmə

1. Əyilmə qabiliyyəti

Paslanmayan polad lehimləmədə əsas problem, səthdəki oksid təbəqəsinin lehimin islanmasına və yayılmasına ciddi təsir göstərməsidir. Müxtəlif paslanmayan poladlar xeyli miqdarda Cr ehtiva edir, bəzilərində isə Ni, Ti, Mn, Mo, Nb və digər elementlər də var ki, bu da səthdə müxtəlif oksidlər və ya hətta kompozit oksidlər əmələ gətirə bilər. Bunların arasında Cr və Ti-nin Cr2O3 və TiO2 oksidləri olduqca sabitdir və çıxarılması çətindir. Havada lehimləmə zamanı onları çıxarmaq üçün aktiv flüs istifadə edilməlidir; Qoruyucu atmosferdə lehimləmə zamanı oksid təbəqəsi yalnız aşağı şeh nöqtəsi və kifayət qədər yüksək temperatur olan yüksək təmizlik atmosferində azaldıla bilər; Vakuum lehimləmədə yaxşı lehimləmə effekti əldə etmək üçün kifayət qədər vakuum və kifayət qədər temperatur olmalıdır.

Paslanmayan polad lehimləmənin digər bir problemi, qızdırma temperaturunun əsas metalın quruluşuna ciddi təsir göstərməsidir. Austenitik paslanmayan poladın lehimləmə istiliyinin temperaturu 1150 ℃-dən yüksək olmamalıdır, əks halda dənəciklər ciddi şəkildə böyüyəcək; Əgər austenitik paslanmayan poladda sabit Ti və ya Nb elementi yoxdursa və yüksək karbon tərkibi varsa, həssaslıq temperaturu (500 ~ 850 ℃) daxilində lehimləmədən də çəkinmək lazımdır. Xrom karbidin çökməsi səbəbindən korroziyaya davamlılığın azalmasının qarşısını almaq üçün. Martensitik paslanmayan polad üçün lehimləmə temperaturunun seçimi daha sərtdir. Biri, lehimləmə prosesini istilik emalı prosesi ilə birləşdirmək üçün lehimləmə temperaturunu söndürmə temperaturu ilə uyğunlaşdırmaqdır; Digəri isə, əsas metalın lehimləmə zamanı yumşalmasının qarşısını almaq üçün lehimləmə temperaturunun temperləmə temperaturundan aşağı olmasıdır. Çöküntü ilə sərtləşən paslanmayan poladın lehimləmə temperaturunun seçim prinsipi martensitik paslanmayan poladın lehimləmə temperaturu ilə eynidir, yəni ən yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün lehimləmə temperaturu istilik emalı sisteminə uyğun olmalıdır.

Yuxarıda göstərilən iki əsas problemə əlavə olaraq, xüsusilə mis-sink doldurucu metal ilə lehimləmə zamanı austenitik paslanmayan poladdan lehimləmə zamanı gərginlik çatlaması meyli mövcuddur. Gərginlik çatlamasının qarşısını almaq üçün iş parçası lehimləmədən əvvəl gərginlikdən azad edilməli və lehimləmə zamanı iş parçası bərabər şəkildə qızdırılmalıdır.

2. Lehimləmə materialı

(1) Paslanmayan polad qaynaqlarının istifadə tələblərinə uyğun olaraq, paslanmayan polad qaynaqları üçün ən çox istifadə edilən lehimləmə doldurucu metallarına qalay qurğuşun lehimləmə doldurucu metalı, gümüş əsaslı lehimləmə doldurucu metalı, mis əsaslı lehimləmə doldurucu metalı, manqan əsaslı lehimləmə doldurucu metalı, nikel əsaslı lehimləmə doldurucu metalı və qiymətli metal lehimləmə doldurucu metalı daxildir.

Qalay qurğuşun lehimi əsasən paslanmayan polad lehimləmə üçün istifadə olunur və yüksək qalay tərkibinə malik olmaq üçün uyğundur. Lehimin qalay tərkibi nə qədər yüksək olarsa, paslanmayan polad üzərində islanma qabiliyyəti bir o qədər yaxşıdır. Bir neçə ümumi qalay qurğuşun lehimi ilə lehimlənmiş 1Cr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşmələrinin kəsmə möhkəmliyi Cədvəl 3-də verilmişdir. Birləşmələrin aşağı möhkəmliyinə görə, onlar yalnız kiçik daşıma qabiliyyətinə malik hissələri lehimləmək üçün istifadə olunur.

Cədvəl 3 Qalay qurğuşun lehimi ilə lehimlənmiş 1Cr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşməsinin kəsmə möhkəmliyi

Gümüş əsaslı doldurucu metallar paslanmayan poladın lehimlənməsi üçün ən çox istifadə edilən doldurucu metallardır. Bunların arasında gümüş-mis-sink və gümüş-mis-sink-kadmium doldurucu metalları ən çox istifadə olunur, çünki lehimləmə temperaturu əsas metalın xüsusiyyətlərinə az təsir göstərir. Bir neçə ümumi gümüş əsaslı lehimlə lehimlənmiş ICr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşmələrinin möhkəmliyi Cədvəl 4-də verilmişdir. Gümüş əsaslı lehimlərlə lehimlənmiş paslanmayan polad birləşmələri yüksək korroziyaya uğrayan mühitlərdə nadir hallarda istifadə olunur və birləşmələrin işləmə temperaturu ümumiyyətlə 300 ℃-dən çox deyil. Nikelsiz paslanmayan polad lehimləyərkən, rütubətli mühitdə lehimlənmiş birləşmənin korroziyasının qarşısını almaq üçün, b-ag50cuzncdni kimi daha çox nikel ilə lehimləmə doldurucu metalından istifadə edilməlidir. Martensit paslanmayan polad lehimləyərkən, əsas metalın yumşalmasının qarşısını almaq üçün, b-ag40cuzncd kimi lehimləmə temperaturu 650 ℃-dən çox olmayan lehimləmə doldurucu metalından istifadə edilməlidir. Paslanmayan poladı qoruyucu atmosferdə lehimləyərkən, səthdəki oksid təbəqəsini təmizləmək üçün b-ag92culi və b-ag72culi kimi litium tərkibli öz-özünə lehimləmə flüslərindən istifadə etmək olar. Paslanmayan poladı vakuumda lehimləyərkən, tərkibində asanlıqla buxarlanan Zn və CD kimi elementlər olmadığı halda doldurucu metalın hələ də yaxşı islanma qabiliyyətini təmin etmək üçün Mn, Ni və RD kimi elementlər olan gümüş doldurucu metal seçilə bilər.

Cədvəl 4 Gümüş əsaslı doldurucu metal ilə lehimlənmiş ICr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşməsinin möhkəmliyi

Müxtəlif poladların lehimlənməsi üçün istifadə olunan mis əsaslı lehimləmə doldurucu metalları əsasən təmiz mis, mis nikel və mis manqan kobalt lehimləmə doldurucu metallarıdır. Təmiz mis lehimləmə doldurucu metalı əsasən qaz mühafizəsi və ya vakuum altında lehimləmə üçün istifadə olunur. Paslanmayan polad birləşmənin işləmə temperaturu 400 ℃-dən çox deyil, lakin birləşmənin oksidləşmə müqaviməti zəifdir. Mis nikel lehimləmə doldurucu metalı əsasən alov lehimləmə və induksiya lehimləmə üçün istifadə olunur. Lehimlənmiş 1Cr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşmənin möhkəmliyi Cədvəl 5-də göstərilmişdir. Göründüyü kimi, birləşmə əsas metalla eyni möhkəmliyə malikdir və işləmə temperaturu yüksəkdir. Cu Mn co lehimləmə doldurucu metalı əsasən qoruyucu atmosferdə martensit paslanmayan poladı lehimləmək üçün istifadə olunur. Birləşmə möhkəmliyi və işləmə temperaturu qızıl əsaslı doldurucu metal ilə lehimlənənlərlə müqayisə edilə bilər. Məsələn, b-cu58mnco lehimlə lehimlənmiş 1Cr13 paslanmayan polad birləşmə, b-au82ni lehimlə lehimlənmiş eyni paslanmayan polad birləşmə ilə eyni performansa malikdir (Cədvəl 6-ya baxın), lakin istehsal dəyəri xeyli azalır.

Cədvəl 5 Yüksək temperaturlu mis əsaslı doldurucu metal ilə lehimlənmiş 1Cr18Ni9Ti paslanmayan polad birləşmənin kəsmə möhkəmliyi

Cədvəl 6 1Cr13 paslanmayan poladdan lehimlənmiş birləşmənin kəsmə möhkəmliyi

Manqan əsaslı lehimləmə doldurucu metalları əsasən qazla qorunan lehimləmə üçün istifadə olunur və qazın təmizliyinin yüksək olması tələb olunur. Əsas metalın dənəcik böyüməsinin qarşısını almaq üçün lehimləmə temperaturu 1150 ℃-dən aşağı olan müvafiq lehimləmə doldurucu metalı seçilməlidir. Cədvəl 7-də göstərildiyi kimi, manqan əsaslı lehimlə lehimlənmiş paslanmayan polad birləşmələr üçün qənaətbəxş lehimləmə effekti əldə edilə bilər. Birləşmənin işləmə temperaturu 600 ℃-ə çata bilər.

Cədvəl 7 Manqan əsaslı doldurucu metal ilə lehimlənmiş lcr18ni9fi paslanmayan polad birləşmənin kəsmə möhkəmliyi

Paslanmayan polad nikel əsaslı doldurucu metal ilə lehimləndikdə, birləşmə yaxşı yüksək temperatur göstəricilərinə malikdir. Bu doldurucu metal ümumiyyətlə qazla qorunan lehimləmə və ya vakuum lehimləmə üçün istifadə olunur. Birləşmənin əmələ gəlməsi zamanı lehimlənmiş birləşmədə daha çox kövrək birləşmələrin əmələ gəlməsi problemini aradan qaldırmaq üçün, birləşmənin möhkəmliyini və plastikliyini ciddi şəkildə azaldır, lehimdə asanlıqla əmələ gələn kövrək faza elementlərinin əsas metala tam şəkildə yayılmasını təmin etmək üçün birləşmə boşluğu minimuma endirilməlidir. Lehimləmə temperaturunda uzun müddət saxlama müddəti səbəbindən əsas metal dənəciklərinin böyüməsinin qarşısını almaq üçün qaynaqdan sonra qısa müddətli saxlama və aşağı temperaturda (lehimləmə temperaturu ilə müqayisədə) diffuziya müalicəsinin proses tədbirləri görülə bilər.

Paslanmayan poladın lehimlənməsi üçün istifadə olunan nəcib metal lehimləmə doldurucu metallarına əsasən qızıl əsaslı doldurucu metallar və palladium tərkibli doldurucu metallar daxildir ki, bunlardan ən tipikləri yaxşı islanma qabiliyyətinə malik olan b-au82ni, b-ag54cupd və b-au82ni-dir. Lehimlənmiş paslanmayan polad birləşmə yüksək yüksək temperatur möhkəmliyinə və oksidləşmə müqavimətinə malikdir və maksimum işləmə temperaturu 800 ℃-ə çata bilər. B-ag54cupd b-au82ni ilə oxşar xüsusiyyətlərə malikdir və qiyməti aşağıdır, buna görə də b-au82ni-ni əvəz etməyə meyllidir.

(2) Flüs və soba atmosferindəki paslanmayan poladın səthində yalnız güclü aktivliyə malik flüs istifadə etməklə təmizlənə bilən Cr2O3 və TiO2 kimi oksidlər var. Paslanmayan polad qalay qurğuşun lehimi ilə lehimləndikdə, uyğun flüs fosfor turşusunun sulu məhlulu və ya sink oksidi xlorid turşusu məhluludur. Fosfor turşusunun sulu məhlulunun aktivlik müddəti qısa olduğundan, sürətli qızdırma üsulu tətbiq edilməlidir. Gümüş əsaslı doldurucu metallarla paslanmayan poladı lehimləmək üçün Fb102, fb103 və ya fb104 flüsləri istifadə edilə bilər. Mis əsaslı doldurucu metal ilə paslanmayan poladı lehimləyərkən, yüksək lehimləmə temperaturu səbəbindən fb105 flüsü istifadə olunur.

Sobada paslanmayan poladı lehimləyərkən, tez-tez vakuum atmosferi və ya hidrogen, argon və parçalanma ammonyak kimi qoruyucu atmosfer istifadə olunur. Vakuum lehimləmə zamanı vakuum təzyiqi 10-2Pa-dan aşağı olmalıdır. Qoruyucu atmosferdə lehimləmə zamanı qazın şeh nöqtəsi -40 ℃-dən yüksək olmamalıdır. Qazın təmizliyi kifayət deyilsə və ya lehimləmə temperaturu yüksək deyilsə, atmosferə az miqdarda bor triflorid kimi qaz lehimləmə axını əlavə edilə bilər.

2. Lehimləmə texnologiyası

Paslanmayan polad lehimləmədən əvvəl daha ciddi şəkildə təmizlənməlidir ki, hər hansı bir yağ və yağ təbəqəsi təmizlənsin. Təmizlədikdən dərhal sonra lehimləmək daha yaxşıdır.

Paslanmayan polad lehimləmə alov, induksiya və soba mühitinin qızdırılması üsullarını tətbiq edə bilər. Sobada lehimləmə üçün soba yaxşı temperatur nəzarət sisteminə malik olmalıdır (lehimləmə temperaturunun sapması ± 6 ℃ olmalıdır) və tez soyudulmalıdır. Lehimləmə üçün qoruyucu qaz kimi hidrogen istifadə edildikdə, hidrogenə olan tələblər lehimləmə temperaturundan və əsas metalın tərkibindən asılıdır, yəni lehimləmə temperaturu nə qədər aşağı olarsa, əsas metalda bir o qədər çox stabilizator olur və hidrogenin şeh nöqtəsi bir o qədər aşağı olur. Məsələn, 1Cr13 və cr17ni2t kimi martensitik paslanmayan poladlar üçün 1000 ℃-də lehimləmə zamanı hidrogenin şeh nöqtəsinin -40 ℃-dən aşağı olması tələb olunur; Stabilizatorsuz 18-8 xrom nikel paslanmayan polad üçün 1150 ℃-də lehimləmə zamanı hidrogenin şeh nöqtəsi 25 ℃-dən aşağı olmalıdır; Lakin, titan stabilizatoru olan 1Cr18Ni9Ti paslanmayan polad üçün, 1150 ℃-də lehimləmə zamanı hidrogen şeh nöqtəsi -40 ℃-dən aşağı olmalıdır. Arqon qorunması ilə lehimləmə zamanı arqonun saflığı daha yüksək olmalıdır. Paslanmayan poladın səthinə mis və ya nikel örtük çəkilibsə, qoruyucu qazın saflığına olan tələb azalda bilər. Paslanmayan poladın səthindəki oksid təbəqəsinin çıxarılmasını təmin etmək üçün BF3 qaz axını da əlavə edilə bilər və litium və ya bor tərkibli öz-özünə lehimləmə də istifadə edilə bilər. Paslanmayan poladın vakuumla lehimlənməsi zamanı vakuum dərəcəsinə olan tələblər lehimləmə temperaturundan asılıdır. Lehimləmə temperaturunun artması ilə tələb olunan vakuum azala bilər.

Lehimləmədən sonra paslanmayan poladın əsas prosesi qalıq axın və qalıq axın inhibitorunu təmizləmək və zəruri hallarda lehimləmədən sonrakı istilik emalı aparmaqdır. İstifadə olunan axın və lehimləmə üsulundan asılı olaraq, qalıq axın su ilə yuyula, mexaniki təmizlənə və ya kimyəvi yolla təmizlənə bilər. Birləşmənin yaxınlığındakı qızdırılan sahədə qalıq axın və ya oksid təbəqəsini təmizləmək üçün aşındırıcı istifadə olunarsa, qum və ya digər metal olmayan incə hissəciklər istifadə edilməlidir. Martensitik paslanmayan poladdan və çöküntüyə davamlı paslanmayan poladdan hazırlanmış hissələr lehimləmədən sonra materialın xüsusi tələblərinə uyğun olaraq istilik emalına ehtiyac duyur. NiCrB və NiCrSi doldurucu metalları ilə lehimlənmiş paslanmayan polad birləşmələr tez-tez lehimləmədən sonra diffuziya istilik emalı ilə işlənir ki, lehimləmə boşluğuna olan tələbləri azaltsın və birləşmələrin mikrostrukturunu və xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırsın.