Jootmine roostevabast terasest

Jootmine roostevabast terasest

1. Joodetavus

Roostevabast terasest kõvajoodisega jootmise peamine probleem on see, et pinnal olev oksiidkile mõjutab tõsiselt joote niisutamist ja levikut.Erinevad roostevabad terased sisaldavad märkimisväärses koguses Cr, mõned sisaldavad ka Ni, Ti, Mn, Mo, Nb ja muid elemente, mis võivad pinnale moodustada mitmesuguseid oksiide või isegi liitoksiide.Nende hulgas on Cr ja Ti oksiidid Cr2O3 ja TiO2 üsna stabiilsed ja neid on raske eemaldada.Õhus kõvajoodisjootmisel tuleb nende eemaldamiseks kasutada aktiivvoogu;Kaitsekeskkonnas jootmisel saab oksiidkilet redutseerida ainult kõrge puhtusastmega atmosfääris, madala kastepunkti ja piisavalt kõrge temperatuuriga;Vaakumjoodisjootmisel on hea kõvajoodisjootmise efekti saavutamiseks vajalik piisav vaakum ja piisav temperatuur.

Veel üks roostevabast terasest kõvajoodisega jootmise probleem on see, et kuumutustemperatuuril on tõsine mõju mitteväärismetalli struktuurile.Austeniitse roostevaba terase kõvajoodisjootmise temperatuur ei tohi olla kõrgem kui 1150 ℃, vastasel juhul kasvab tera tõsiselt;Kui austeniitne roostevaba teras ei sisalda stabiilset elementi Ti või Nb ja sellel on kõrge süsinikusisaldus, tuleb vältida ka kõvajoodisjootmist sensibiliseerimistemperatuuril (500 ~ 850 ℃).Vältimaks korrosioonikindluse vähenemist kroomkarbiidi sadenemise tõttu.Martensiitsest roostevaba terase jootmistemperatuuri valik on rangem.Üks on jootetemperatuuri ja karastustemperatuuri sobitamine, et ühendada kõvajoodisprotsess kuumtöötlusprotsessiga;Teine on see, et kõvajoodisega jootmise temperatuur peaks olema karastustemperatuurist madalam, et mitteväärismetall kõvajoodisjootmise ajal pehmeks ei muutuks.Sademega kõveneva roostevaba terase kõvajoodisjootmise temperatuuri valimise põhimõte on sama, mis martensiitsest roostevaba terase oma, see tähendab, et parimate mehaaniliste omaduste saavutamiseks peab kõvajoodisjootmise temperatuur vastama kuumtöötlussüsteemile.

Lisaks ülaltoodud kahele peamisele probleemile võib austeniitse roostevaba terase kõvajoodisjootmisel, eriti vasest tsink-täitemetalliga kõvajoodisjootmisel, tekkida kalduvus pingepragude tekkeks.Pingepragude vältimiseks tuleb toorik enne kõvajoodisjootmist pingevabalt lõõmutada ja töödeldavat detaili tuleb jootmise ajal ühtlaselt kuumutada.

2. Jootmismaterjal

(1) Vastavalt roostevabast terasest keevisõmbluste kasutusnõuetele hõlmavad roostevabast terasest keevisõmblustes tavaliselt kasutatavad kõvajoodisega täitematerjalid tina-plii-täitematerjali, hõbedapõhist kõvajoodisega täitematerjali, vasepõhist kõvajoodisega täitematerjali, mangaanipõhist kõvajoodisega täitematerjali, niklipõhist täitematerjali. kõvajoodisega täitemetall ja väärismetalli jootmistäitemetall.

Tina pliijoodet kasutatakse peamiselt roostevabast terasest jootmiseks ja see sobib suure tinasisaldusega.Mida suurem on joodise tinasisaldus, seda parem on selle märguvus roostevabal terasel.Mitme levinud tina-pliijoodisega joodetud roostevabast terasest 1Cr18Ni9Ti vuukide nihketugevus on toodud tabelis 3. Liidete vähese tugevuse tõttu kasutatakse neid ainult väikese kandevõimega detailide jootmiseks.

Tabel 3 1Cr18Ni9Ti roostevabast terasest liitmiku nihketugevus, mis on joodetud tina-pliijoodise abil

Hõbedapõhised täitemetallid on roostevaba terase jootmisel kõige sagedamini kasutatavad täitemetallid.Nende hulgas on kõige laialdasemalt kasutusel hõbevasktsink ja hõbevasktsink-kaadmium täitemetalle, kuna kõvajoodistemperatuuril on vähe mõju mitteväärismetalli omadustele.ICr18Ni9Ti roostevabast terasest vuukide tugevus, mis on joodetud mitme tavalise hõbedapõhiste joodistega, on loetletud tabelis 4. Hõbedapõhiste joodistega joodetud roostevabast terasest liitekohti kasutatakse väga söövitavas keskkonnas harva ja ühenduskohtade töötemperatuur ei ületa üldjuhul 300 ℃ .Roostevaba terase kõvajoodisjootmisel ilma niklita, et vältida kõvajoodisega vuugi korrosiooni niiskes keskkonnas, tuleb kasutada rohkema niklisisaldusega kõvajoodisega täitematerjali, näiteks b-ag50cuzncdni.Martensiitsest roostevaba terase jootmisel tuleb mitteväärismetalli pehmenemise vältimiseks kasutada kõvajoodisega täitematerjali, mille temperatuur ei ületa 650 ℃, näiteks b-ag40cuzncd.Roostevaba terase kõvajoodisjootmisel kaitsvas atmosfääris võib pinnale jääva oksiidkile eemaldamiseks kasutada liitiumi sisaldavat isejootvat räbustit, näiteks b-ag92culi ja b-ag72culi.Roostevaba terase vaakumis kõvajoodisjootmisel, et täitemetallil oleks endiselt hea märguvus, kui see ei sisalda kergesti aurustuvaid elemente nagu Zn ja CD, võib hõbedast täitemetalli sisaldavaid elemente nagu Mn, Ni ja RD valitud.

Tabel 4 ICr18Ni9Ti roostevabast terasest vuugi tugevus, mis on joodetud hõbedapõhise täitemetalliga

Erinevate teraste kõvajoodisjoodisjootmiseks kasutatavad vasepõhised kõvajoodisega täitemetallid on peamiselt puhas vask, vask-nikkel ja vask-mangaan-koobaltjoodisega täitemetallid.Puhast vasest kõvajoodisjootmise täitematerjali kasutatakse peamiselt gaasikaitse või vaakumi all jootmiseks.Roostevabast terasest liigendi töötemperatuur ei ületa 400 ℃, kuid liigendil on halb oksüdatsioonikindlus.Vask-nikkeljoodisjootmise täitematerjali kasutatakse peamiselt leekjoodis- ja induktsioonjoodisjootmiseks.Roostevabast terasest joodetud 1Cr18Ni9Ti liitekoha tugevus on näidatud tabelis 5. On näha, et liite tugevus on sama kui mitteväärismetallil ja töötemperatuur on kõrge.Cu Mn-co jootmistäitemetalli kasutatakse peamiselt martensiitsest roostevaba terase jootmiseks kaitsvas atmosfääris.Vuugi tugevus ja töötemperatuur on võrreldavad kullapõhise täitemetalliga jootmisel.Näiteks b-cu58mnco joodisega joodetud roostevabast terasest liitekohal 1Cr13 on sama jõudlus kui samal roostevabast terasest vuugil, mis on joodetud b-au82ni joodisega (vt tabel 6), kuid tootmiskulud on oluliselt väiksemad.

Tabel 5 1Cr18Ni9Ti roostevabast terasest vuugi nihketugevus, mis on kõvajoodisega joodetud kõrgel temperatuuril vasest alustäitemetalliga

Tabel 6 1Cr13 roostevabast terasest joodetud liite nihketugevus

Mangaanipõhiseid kõvajoodisjootmise täitemetalle kasutatakse peamiselt gaaskaitsega kõvajoodisega jootmiseks ja gaasi puhtus peab olema kõrge.Mitteväärismetalli terade kasvu vältimiseks tuleks valida vastav kõvajoodisega täitemetall, mille temperatuur on madalam kui 1150 ℃.Rahuldava jootmisefekti saab saavutada mangaanipõhise joodisega joodetud roostevabast terasest liigenditega, nagu on näidatud tabelis 7. Ühenduse töötemperatuur võib ulatuda 600 ℃-ni.

Tabel 7 mangaanipõhise täitematerjaliga joodetud roostevabast terasest liitekoha lcr18ni9fi nihketugevus

Kui roostevaba teras on kõvajoodisega jootmisel niklipõhjaga täitematerjaliga, on vuuk hea kõrge temperatuuritaluvusega.Seda täitemetalli kasutatakse tavaliselt gaas-varjestatud kõvajoodisjootmise või vaakumjoodisjootmise jaoks.Et saada üle probleemist, et vuugi moodustamise käigus tekib kõvajoodisega vuugis rohkem hapraid ühendeid, mis oluliselt vähendab vuugi tugevust ja plastilisust, tuleks vuugivahe minimeerida, et elemendid saaksid kergesti moodustada rabeda faasi. joodis on täielikult mitteväärismetalli sisse hajutatud.Selleks, et vältida mitteväärismetallide terade kasvu, mis on tingitud pikast seisuajast kõvajoodisjootmistemperatuuril, võib pärast keevitamist võtta protsessimeetmed lühiajaliseks hoidmiseks ja difusioontöötluseks madalamal temperatuuril (võrreldes jootmistemperatuuriga).

Roostevaba terase kõvajoodisjoodisjoodisega jootmisel kasutatavate väärismetallide kõvajoodisega täitemetallide hulka kuuluvad peamiselt kullapõhised täitemetallid ja pallaadiumi sisaldavad täitemetallid, millest tüüpilisemad on hea märguvusega b-au82ni, b-ag54cupd ja b-au82ni.Joodetud roostevabast terasest liigendil on kõrge kõrge temperatuuri tugevus ja oksüdatsioonikindlus ning maksimaalne töötemperatuur võib ulatuda 800 ℃.B-ag54cupd-l on b-au82ni-ga sarnased omadused ja selle hind on madal, seega kipub see b-au82ni-d asendama.

(2) Roostevaba terase pind räbusti ja ahju atmosfääris sisaldab oksiide nagu Cr2O3 ja TiO2, mida saab eemaldada ainult tugeva aktiivsusega räbusti abil.Roostevaba terase jootmisel tina-pliijoodisega on sobiv räbustik fosforhappe vesilahus või tsinkoksiidi vesinikkloriidhappe lahus.Fosforhappe vesilahuse toimeaeg on lühike, seetõttu tuleb kasutada kiirkuumutamise kõvajoodisjootmise meetodit.Fb102, fb103 või fb104 räbusteid saab kasutada roostevaba terase jootmiseks hõbedapõhiste täitemetallidega.Roostevaba terase kõvajoodisega jootmisel vasepõhise täitematerjaliga kasutatakse kõrge jootmistemperatuuri tõttu fb105 räbustit.

Roostevaba terase kõvajoodisjootmisel ahjus kasutatakse sageli vaakumatmosfääri või kaitsvat atmosfääri, nagu vesinik, argooni ja lagunemisammooniumi.Vaakumjoodisjootmise ajal peab vaakumrõhk olema alla 10-2Pa.Kaitsekeskkonnas kõvajoodisjootmisel ei tohi gaasi kastepunkt olla kõrgem kui -40 ℃ Kui gaasi puhtus ei ole piisav või kõvajoodisjootmise temperatuur ei ole kõrge, võib väike kogus gaasjootmisvoogu, näiteks boortrifluoriid. lisada atmosfääri.

2. Jootmistehnoloogia

Roostevaba terast tuleb enne kõvajoodisjootmist rangemalt puhastada, et eemaldada määrde- ja õlikile.Parem on jootmine kohe pärast puhastamist.

Roostevabast terasest kõvajoodisega jootmisel saab kasutada leegi, induktsiooni ja ahju keskmise kuumutamise meetodeid.Ahjus kõvajoodisjootmiseks mõeldud ahjul peab olema hea temperatuuri reguleerimise süsteem (jootmistemperatuuri kõrvalekalle peab olema ± 6 ℃) ja seda saab kiiresti jahutada.Kui kõvajoodisjootmisel kaitsegaasina kasutatakse vesinikku, sõltuvad nõuded vesinikule kõvajoodisjootmise temperatuurist ja mitteväärismetalli koostisest, st mida madalam on kõvajoodisega jootmise temperatuur, seda rohkem sisaldab mitteväärismetall stabilisaatorit ja seda väiksem on kaste. vesiniku punkt on vajalik.Näiteks martensiitsete roostevabade teraste (nt 1Cr13 ja cr17ni2t) puhul peab 1000 ℃ juures kõvajoodisjootmisel vesiniku kastepunkt olema madalam kui -40 ℃;Ilma stabilisaatorita 18–8 kroomnikliga roostevaba terase puhul peab vesiniku kastepunkt olema 1150 ℃ kõvajoodisjootmise ajal madalam kui 25 ℃;Titaanstabilisaatorit sisaldava 1Cr18Ni9Ti roostevaba terase puhul peab vesiniku kastepunkt olema aga madalam kui -40 ℃, kui kõvajoodisjootmisel 1150 ℃.Argoonikaitsega jootmisel peab argooni puhtus olema kõrgem.Kui roostevaba terase pind kaetakse vase või nikliga, saab kaitsegaasi puhtuse nõuet vähendada.Oksiidkile eemaldamise tagamiseks roostevaba terase pinnalt võib lisada ka BF3 gaasivoogu, samuti võib kasutada liitiumi või boori sisaldavat iseräbust joodet.Roostevaba terase vaakumjoodisjootmisel sõltuvad nõuded vaakumkraadile kõvajoodisjootmise temperatuurist.Jootmistemperatuuri tõusuga saab nõutavat vaakumit vähendada.

Roostevaba terase põhiprotsess pärast kõvajoodisjootmist on jääkvoo ja jääkvoolu inhibiitori puhastamine ning vajadusel jootmisjärgne kuumtöötlus.Sõltuvalt kasutatavast räbusti- ja kõvajoodismeetodist võib jääkräbusti pesta veega, puhastada mehaaniliselt või keemiliselt.Kui vuugi lähedal kuumutatud alal kasutatakse jääkräbusti või oksiidkile puhastamiseks abrasiivi, tuleb kasutada liiva või muid mittemetallilisi peenosakesi.Martensiitsest roostevabast terasest ja sademekindlast roostevabast terasest valmistatud osad vajavad pärast kõvajoodisjootmist kuumtöötlust vastavalt materjali erinõuetele.Ni Cr B ja Ni Cr Si täitemetallidega kõvajoodisega joodetud roostevabast terasest liitekohti töödeldakse pärast kõvajoodisjootmist sageli difusioonkuumtöötlusega, et vähendada nõudeid kõvajoodisjootmisvahele ning parandada vuukide mikrostruktuuri ja omadusi.