Brazing tal-istainless steel

Brazing tal-istainless steel

1. Brazeabbiltà

Il-problema primarja fl-ibbrejżjar tal-istainless steel hija li l-film tal-ossidu fuq il-wiċċ jaffettwa serjament it-tixrib u t-tixrid tal-istann. Diversi azzar inossidabbli fihom ammont konsiderevoli ta' Cr, u xi wħud fihom ukoll Ni, Ti, Mn, Mo, Nb u elementi oħra, li jistgħu jiffurmaw varjetà ta' ossidi jew saħansitra ossidi komposti fuq il-wiċċ. Fost dawn, l-ossidi Cr2O3 u TiO2 ta' Cr u Ti huma pjuttost stabbli u diffiċli biex jitneħħew. Meta ssir l-ibbrejżjar fl-arja, irid jintuża fluss attiv biex jitneħħew; Meta ssir l-ibbrejżjar f'atmosfera protettiva, il-film tal-ossidu jista' jitnaqqas biss f'atmosfera ta' purità għolja b'punt tan-nida baxx u temperatura għolja biżżejjed; Fl-ibbrejżjar bil-vakwu, huwa meħtieġ li jkun hemm biżżejjed vakwu u biżżejjed temperatura biex jinkiseb effett tajjeb tal-ibbrejżjar.

Problema oħra tal-ibbrejżjar tal-istainless steel hija li t-temperatura tat-tisħin għandha effett serju fuq l-istruttura tal-metall bażi. It-temperatura tat-tisħin tal-ibbrejżjar tal-istainless steel awstenitiku m'għandhiex tkun ogħla minn 1150 ℃, inkella l-qamħ jikber serjament; Jekk l-istainless steel awstenitiku ma fihx element stabbli Ti jew Nb u għandu kontenut għoli ta' karbonju, l-ibbrejżjar fit-temperatura tas-sensitizzazzjoni (500 ~ 850 ℃) għandu jiġi evitat ukoll. Biex jiġi evitat li r-reżistenza għall-korrużjoni tonqos minħabba l-preċipitazzjoni tal-karbur tal-kromju. L-għażla tat-temperatura tal-ibbrejżjar għall-istainless steel martensitiku hija aktar stretta. Waħda hija li tqabbel it-temperatura tal-ibbrejżjar mat-temperatura tat-tkessiħ, sabiex il-proċess tal-ibbrejżjar jiġi kkombinat mal-proċess tat-trattament bis-sħana; L-oħra hija li t-temperatura tal-ibbrejżjar għandha tkun aktar baxxa mit-temperatura tat-tempra biex tevita li l-metall bażi jirtab waqt l-ibbrejżjar. Il-prinċipju tal-għażla tat-temperatura tal-ibbrejżjar tal-istainless steel li jwebbsu bi preċipitazzjoni huwa l-istess bħal dak tal-istainless steel martensitiku, jiġifieri, it-temperatura tal-ibbrejżjar trid taqbel mas-sistema tat-trattament bis-sħana biex jinkisbu l-aħjar proprjetajiet mekkaniċi.

Minbarra ż-żewġ problemi ewlenin ta' hawn fuq, hemm tendenza ta' qsim taħt l-istress meta jiġi ssaldjat l-istainless steel awstenitiku, speċjalment meta jiġi ssaldjat b'metall tal-mili tar-ram u ż-żingu. Sabiex jiġi evitat qsim taħt l-istress, il-biċċa tax-xogħol għandha tiġi ttemprata biex titneħħa l-istress qabel issaldjat, u l-biċċa tax-xogħol għandha tissaħħan b'mod uniformi waqt issaldjat.

2. Materjal tal-ibbrejżjar

(1) Skont ir-rekwiżiti tal-użu tal-iwweldjar tal-istainless steel, il-metalli tal-mili tal-iwweldjar użati komunement għall-iwweldjar tal-istainless steel jinkludu metall tal-mili tal-iwweldjar taċ-ċomb tal-landa, metall tal-mili tal-iwweldjar ibbażat fuq il-fidda, metall tal-mili tal-iwweldjar ibbażat fuq ir-ram, metall tal-mili tal-iwweldjar ibbażat fuq il-manganiż, metall tal-mili tal-iwweldjar ibbażat fuq in-nikil u metall tal-mili tal-iwweldjar ta' metalli prezzjużi.

L-istann taċ-ċomb tal-landa jintuża l-aktar għall-issaldjar tal-istainless steel, u huwa adattat għal kontenut għoli ta' landa. Iktar ma jkun għoli l-kontenut ta' landa tal-istann, aħjar ikun il-kapaċità li jixxarrab fuq l-istainless steel. Is-saħħa tal-qtugħ tal-ġonot tal-istainless steel 1Cr18Ni9Ti ssaldjati b'diversi stannijiet komuni taċ-ċomb tal-landa hija elenkata fit-Tabella 3. Minħabba s-saħħa baxxa tal-ġonot, dawn jintużaw biss għall-issaldjar ta' partijiet b'kapaċità żgħira ta' ġarr.

Tabella 3 Saħħa tal-qtugħ ta' ġonta tal-istainless steel 1Cr18Ni9Ti brazed bi stann taċ-ċomb tal-landa

Il-metalli tal-mili bbażati fuq il-fidda huma l-aktar metalli tal-mili użati komunement għall-ibbrejżjar tal-istainless steel. Fost dawn, il-metalli tal-mili tal-fidda, tar-ram u taż-żingu u tal-fidda, tar-ram u taż-żingu kadmju huma l-aktar użati minħabba li t-temperatura tal-ibbrejżjar għandha ftit effett fuq il-proprjetajiet tal-metall bażi. Is-saħħa tal-ġonot tal-istainless steel ICr18Ni9Ti ibbrejżjati b'diversi stannijiet komuni bbażati fuq il-fidda hija elenkata fit-Tabella 4. Il-ġonot tal-istainless steel ibbrejżjati b'stannijiet ibbażati fuq il-fidda rarament jintużaw f'mezzi korrużivi ħafna, u t-temperatura tax-xogħol tal-ġonot ġeneralment ma taqbiżx it-300 ℃. Meta jiġi bbrejżjat azzar inossidabbli mingħajr nikil, sabiex tiġi evitata l-korrużjoni tal-ġonot ibbrejżjati f'ambjent umdu, għandu jintuża metall tal-mili tal-ibbrejżjar b'aktar nikil, bħal b-ag50cuzncdni. Meta jiġi bbrejżjat azzar inossidabbli martensitiku, sabiex jiġi evitat it-trattib tal-metall bażi, għandu jintuża metall tal-mili tal-ibbrejżjar b'temperatura tal-ibbrejżjar li ma taqbiżx is-650 ℃, bħal b-ag40cuzncd. Meta tisserraħ l-istainless steel f'atmosfera protettiva, sabiex titneħħa l-film tal-ossidu fuq il-wiċċ, jista' jintuża fluss awto-sserraħ li fih il-litju, bħal b-ag92culi u b-ag72culi. Meta tisserraħ l-istainless steel fil-vakwu, sabiex il-metall tal-mili xorta jkollu tixxarrab tajjeb meta ma jkunx fih elementi bħal Zn u CD li huma faċli biex jevaporaw, jista' jintgħażel il-metall tal-mili tal-fidda li fih elementi bħal Mn, Ni u RD.

Tabella 4 saħħa ta' ġonta tal-istainless steel ICr18Ni9Ti brażjata b'metall tal-mili bbażat fuq il-fidda

Il-metalli tal-mili tal-ibbrejżjar ibbażati fuq ir-ram użati għall-ibbrejżjar ta' azzar differenti huma prinċipalment ram pur, ram nikil u ram manganiż kobalt. Il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar tar-ram pur jintuża prinċipalment għall-ibbrejżjar taħt protezzjoni tal-gass jew vakwu. It-temperatura tax-xogħol tal-ġonta tal-istainless steel mhijiex aktar minn 400 ℃, iżda l-ġonta għandha reżistenza fqira għall-ossidazzjoni. Il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar tar-ram nikil jintuża prinċipalment għall-ibbrejżjar bil-fjammi u l-ibbrejżjar bl-induzzjoni. Is-saħħa tal-ġonta tal-istainless steel 1Cr18Ni9Ti ibbrejżjata hija murija fit-Tabella 5. Jista' jidher li l-ġonta għandha l-istess saħħa bħall-metall bażi, u t-temperatura tax-xogħol hija għolja. Il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar CuMnco jintuża prinċipalment għall-ibbrejżjar tal-istainless steel martensitiku f'atmosfera protettiva. Is-saħħa tal-ġonta u t-temperatura tax-xogħol huma komparabbli ma' dawk ibbrejżjati b'metall tal-mili bbażat fuq id-deheb. Pereżempju, il-ġonta tal-istainless steel 1Cr13 ibbrejżjata bi stann b-cu58mnco għandha l-istess prestazzjoni bħall-istess ġonta tal-istainless steel ibbrejżjata bi stann b-au82ni (ara Tabella 6), iżda l-ispiża tal-produzzjoni hija mnaqqsa ħafna.

Tabella 5 Saħħa tal-qtugħ ta' ġonta tal-istainless steel 1Cr18Ni9Ti brazed b'metall tal-mili bażi tar-ram għal temperatura għolja

Tabella 6 saħħa tal-qtugħ ta' ġonta brazed tal-istainless steel 1Cr13

Metalli tal-mili tal-ibbrejżjar ibbażati fuq il-manganiż jintużaw prinċipalment għall-ibbrejżjar protett bil-gass, u l-purità tal-gass hija meħtieġa li tkun għolja. Sabiex jiġi evitat it-tkabbir tal-qamħ tal-metall bażi, għandu jintgħażel il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar korrispondenti b'temperatura tal-ibbrejżjar inqas minn 1150 ℃. Effett ta' ibbrejżjar sodisfaċenti jista' jinkiseb għal ġonot tal-istainless steel ibbrejżjati bi stann ibbażat fuq il-manganiż, kif muri fit-Tabella 7. It-temperatura tax-xogħol tal-ġonta tista' tilħaq is-600 ℃.

Tabella 7 Saħħa tal-qtugħ ta' ġonta tal-istainless steel lcr18ni9fi brazed b'metall tal-mili bbażat fuq il-manganiż

Meta l-azzar inossidabbli jiġi ssaldjat b'metall tal-mili bbażat fuq in-nikil, il-ġonta jkollha prestazzjoni tajba f'temperatura għolja. Dan il-metall tal-mili ġeneralment jintuża għall-issaldjar protett bil-gass jew għall-issaldjar bil-vakwu. Sabiex tingħeleb il-problema li jiġu prodotti aktar komposti fraġli fil-ġonta ssaldjata waqt il-formazzjoni tal-ġonta, li tnaqqas serjament is-saħħa u l-plastiċità tal-ġonta, id-distakk fil-ġonta għandu jiġi minimizzat biex jiġi żgurat li l-elementi li faċilment jiffurmaw fażi fraġli fl-istann jiġu diffużi kompletament fil-metall bażi. Sabiex jiġi evitat it-tkabbir tal-qamħ tal-metall bażi minħabba ħin twil ta' żamma fit-temperatura tal-issaldjar, jistgħu jittieħdu l-miżuri tal-proċess ta' żamma għal żmien qasir u trattament ta' diffużjoni f'temperatura aktar baxxa (meta mqabbla mat-temperatura tal-issaldjar) wara l-iwweldjar.

Il-metalli tal-mili tal-ibbrejżjar tal-metalli nobbli użati għall-ibbrejżjar tal-istainless steel jinkludu prinċipalment metalli tal-mili bbażati fuq id-deheb u metalli tal-mili li fihom il-palladju, li l-aktar tipiċi huma b-au82ni, b-ag54cupd u b-au82ni, li għandhom tixrib tajjeb. Il-ġonta tal-istainless steel ibbrejżjata għandha saħħa għolja f'temperatura għolja u reżistenza għall-ossidazzjoni, u t-temperatura massima tax-xogħol tista' tilħaq it-800 ℃. B-ag54cupd għandu karatteristiċi simili għal b-au82ni u l-prezz tiegħu huwa baxx, għalhekk għandu t-tendenza li jissostitwixxi b-au82ni.

(2) Il-wiċċ tal-istainless steel fl-atmosfera tal-fluss u tal-forn fih ossidi bħal Cr2O3 u TiO2, li jistgħu jitneħħew biss bl-użu ta' fluss b'attività qawwija. Meta l-istainless steel jiġi ssaldjat bi stann taċ-ċomb u l-landa, il-fluss adattat huwa soluzzjoni akwea ta' aċidu fosforiku jew soluzzjoni ta' aċidu idrokloriku ta' ossidu taż-żingu. Il-ħin ta' attività tas-soluzzjoni akwea ta' aċidu fosforiku huwa qasir, għalhekk għandu jiġi adottat il-metodu ta' ssaldjar ta' tisħin rapidu. Il-flussi Fb102, fb103 jew fb104 jistgħu jintużaw għall-issaldjar tal-istainless steel b'metalli tal-mili bbażati fuq il-fidda. Meta jiġi ssaldjat l-istainless steel b'metall tal-mili bbażat fuq ir-ram, jintuża l-fluss fb105 minħabba t-temperatura għolja tal-issaldjar.

Meta ssir l-ibbrejżjar tal-istainless steel fil-forn, ħafna drabi tintuża atmosfera tal-vakwu jew atmosfera protettiva bħall-idroġenu, l-argon u l-ammonja tad-dekompożizzjoni. Waqt l-ibbrejżjar bil-vakwu, il-pressjoni tal-vakwu għandha tkun inqas minn 10-2Pa. Meta ssir l-ibbrejżjar f'atmosfera protettiva, il-punt tan-nida tal-gass m'għandux ikun ogħla minn -40 ℃. Jekk il-purità tal-gass mhix biżżejjed jew it-temperatura tal-ibbrejżjar mhix għolja, jista' jiżdied ammont żgħir ta' fluss tal-gass tal-ibbrejżjar, bħal trifluoridu tal-boron, mal-atmosfera.

2. Teknoloġija tal-ibbrejżjar

L-azzar inossidabbli għandu jitnaddaf b'mod aktar strett qabel l-ibbrejżjar biex jitneħħa kwalunkwe film tal-grass u taż-żejt. Huwa aħjar li l-ibbrejżjar isir immedjatament wara t-tindif.

L-ibbrejżjar tal-istainless steel jista' jadotta metodi ta' tisħin bil-fjamma, induzzjoni u mezz ta' forn. Il-forn għall-ibbrejżjar fil-forn irid ikollu sistema tajba ta' kontroll tat-temperatura (id-devjazzjoni tat-temperatura tal-ibbrejżjar hija meħtieġa li tkun ± 6 ℃) u jista' jitkessaħ malajr. Meta l-idroġenu jintuża bħala l-gass protettiv għall-ibbrejżjar, ir-rekwiżiti għall-idroġenu jiddependu mit-temperatura tal-ibbrejżjar u l-kompożizzjoni tal-metall bażi, jiġifieri, iktar ma tkun baxxa t-temperatura tal-ibbrejżjar, iktar ikun hemm stabilizzatur fil-metall bażi, u iktar ikun baxx il-punt tan-nida tal-idroġenu meħtieġ. Pereżempju, għal azzar inossidabbli martensitiku bħal 1Cr13 u cr17ni2t, meta jsir l-ibbrejżjar f'1000 ℃, il-punt tan-nida tal-idroġenu huwa meħtieġ li jkun inqas minn -40 ℃; Għal azzar inossidabbli 18-8 kromju nikil mingħajr stabilizzatur, il-punt tan-nida tal-idroġenu għandu jkun inqas minn 25 ℃ waqt l-ibbrejżjar f'1150 ℃; Madankollu, għall-azzar inossidabbli 1Cr18Ni9Ti li fih stabilizzatur tat-titanju, il-punt tan-nida tal-idroġenu għandu jkun inqas minn -40 ℃ meta jsir brazing f'1150 ℃. Meta jsir brazing bi protezzjoni tal-argon, il-purità tal-argon hija meħtieġa li tkun ogħla. Jekk ir-ram jew in-nikil jiġu miksijin fuq il-wiċċ tal-azzar inossidabbli, ir-rekwiżit għall-purità tal-gass protettiv jista' jitnaqqas. Sabiex tiġi żgurata t-tneħħija tal-film tal-ossidu fuq il-wiċċ tal-azzar inossidabbli, jista' jiżdied ukoll il-fluss tal-gass BF3, u jista' jintuża wkoll stann self-flux li fih litju jew boron. Meta jsir brazing bil-vakwu tal-azzar inossidabbli, ir-rekwiżiti għall-grad tal-vakwu jiddependu mit-temperatura tal-brazing. Biż-żieda fit-temperatura tal-brazing, il-vakwu meħtieġ jista' jitnaqqas.

Il-proċess ewlieni tal-istainless steel wara l-ibbrejżjar huwa li jitnaddaf il-fluss residwu u l-inibitur tal-fluss residwu, u jitwettaq trattament bis-sħana wara l-ibbrejżjar jekk meħtieġ. Skont il-fluss u l-metodu tal-ibbrejżjar użat, il-fluss residwu jista' jinħasel bl-ilma, jitnaddaf mekkanikament jew jitnaddaf kimikament. Jekk jintuża abrażiv biex jitnaddaf il-fluss residwu jew il-film tal-ossidu fiż-żona msaħħna ħdejn il-ġonta, għandu jintuża ramel jew partiċelli fini oħra mhux metalliċi. Partijiet magħmula minn azzar inossidabbli martensitiku u azzar inossidabbli li jwebbsu bi preċipitazzjoni jeħtieġu trattament bis-sħana skont ir-rekwiżiti speċjali tal-materjal wara l-ibbrejżjar. Ġonot tal-istainless steel ibbrejżjati b'metalli tal-mili NiCrB u NiCrSi ħafna drabi jiġu ttrattati bi trattament bis-sħana tad-diffużjoni wara l-ibbrejżjar biex jitnaqqsu r-rekwiżiti għad-distakk tal-ibbrejżjar u tittejjeb il-mikrostruttura u l-proprjetajiet tal-ġonot.