Az keményforraszokat definíciója.
Az AWS A3.0 szerint az keményforraszokat a következő:
„Csatlakozó folyamatok csoportja az anyagok kötését úgy, hogy azokat keményforraszokat hőmérsékletre melegítik egy keményforraszokat töltőfém jelenlétében, amelynek folyadéka 450 ° C feletti és a nemesfém szilárdtestje alatt van. Az keményforraszokat töltőanyag kapilláris hatására eloszlik és megmarad a kötés szorosan illeszkedő fugázó felületei között. ”
A megértés másik módja az, hogy a töltőfémeknek meg kell olvadniuk, míg az alapanyagoknak nem.
Ezen túlmenően a töltőanyag kapilláris hatására oszlik el a hézagfelületek által az olvadás után kialakult résben.
A definíció tisztázása érdekében érdemes hangsúlyozni, hogy Az keményforraszokat nem mechanikus kötési módszer, amelyet meg kell különböztetni a hegesztéstől és a forrasztástól.
Különbségek a hegesztéstől.
In keményforraszokat:
- A kiegészítő (fogyó) anyagot az alapanyagok olvadási hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékleten olvasztják.
- A fenti pont miatt az alapanyagok nem olvadnak meg.
- A fogyóeszköz kapilláris hatással tölti ki az alapanyagok közötti rést.
Különbségek a forrasztástól.
Lágy (vagy gyenge) forrasztásnál:
- Színesfém fogyóeszközt használnak (például ólom);
- A fogyóeszköz olvadáspontja 450 ° C alatt van.
Előzmények.
Az keményforraszokat használatáról szóló jelentések nagyon régiek.
A feltételezések szerint a forrasztás Krisztus előtt 4000 körül véletlenül felfedezték egy kemencében.
Az első bizonyíték egy arany és ezüst ékszer volt Pu-abi egyiptomi királynő sírjában (Kr. e. 2500-ra datálva).
Az keményforraszokat használata.
keményforraszokat széles körben használják számos alkalmazásban a következők miatt:
- Képesség nagyon különböző anyagok, például fémek és kerámiák összekapcsolására vagy (titán és rozsdamentes acél);
- Kis vastagságú. A hegesztés túlságosan deformálhatja őket;
- Hőkezelt anyagok. A hőkezelés elvesztésének megelőzése érdekében (hegesztés előtt).
Ezen okok miatt az keményforraszokat az autóalkatrészek, hűtőszekrények, hőcserélők, repüléstechnikai és űrhajózási alkatrészek, elektronikus alkatrészek stb. Illesztéseihez használatos.
A hűtő- és autóalkatrész -ipar alkatrészeinek tipikus alkalmazása:
keményforraszokat alumínium hőcserélők (személygépkocsi hűtőrendszereiben használják):
keményforraszokat réz és grafit (az atomenergia -iparban használják):
Előnyök.
- Lehetővé teszi nagyon különböző és általában nem hegeszthető anyagok egyesítése.
- Az összetevőket tömegesen lehet feldolgozni.
- keményforraszokat gazdaságosabb és termelékenyebb lehet;
- A deformáció vagy a torzítás minimálisra csökken, vagy akár megszűnik;
- Az alapfémmel való hígítás minimális;
- A hőciklusok előre jelezhetők;
- Lehetővé teszi különböző vastagságú anyagok egyesítését
Hátrányok.
- Alsó csuklószilárdság hegesztett kötéssel összehasonlítva;
- A forrasztott kötés valószínűleg erősebb lesz, mint az nemesfém;
- A magas hőmérséklet tönkreteheti vagy meggyengítheti a forrasztott kötéseket.;
- Egyes alkalmazások megkövetelik az ízületek tisztaságának magas ellenőrzését és a fluxus pontos használatát;
- A kötés végső színe gyakran eltér az alapfémen (nemkívánatos vizuális megjelenés).
Hőforrások
Alapvetően 5 hőforrás létezik az keményforraszokat számára. Mindegyik típus megfelel az alkatrész stílusának, geometriájának, anyagának vagy térfogatának forrasztásához.
- (a) Fáklya vagy fáklya
Alkalmas kis alkatrészekhez, kis mennyiségben gyártva.
- (b) Indukcióval
Alkalmas olyan alkatrészekhez, amelyek fokozott hőmérséklet -szabályozást igényelnek
- (c) Folyamatos sütő
Alkalmas kis alkatrészekhez, nagy mennyiségben gyártva.
- (d) Kötegelt sütő
Alkalmas nagy és összetett alkatrészekhez.
- (e) Vákuumkemence
Alkalmas reaktív anyagokhoz ill. olyan anyagok, amelyek nem oxidálhatók.
Az ízületek típusai.
Ezek azok a konfigurációk, amelyekben az alapanyagokat forrasztják. A következő típusú forrasztott kötések léteznek:
- (a) Felül
- (b) Átfedésben
- (c) és (d) Felső és átfedő variációk
- e) Szögletes
Tulajdonságok
A forrasztott kötésnek bizonyos tulajdonságokat kell elérnie, hogy elérje céljait:
- Mechanikai ellenállás;
- Nyírószilárdság;
- Fáradtságállóság;
- Keménység;
- Korrózióállóság;
A tervezők nemcsak a keményforrasztott ötvözet szilárdságát, hanem a mechanikai tulajdonságok fenntartásához szükséges szilárdsági területet vagy minimális átfedési hosszúságot is figyelembe veszik.
Fogalmak
Nedvesíthetőség
A nedvesedés a folyékony fázis azon képessége, hogy eloszlik a szilárd felületen.
Az keményforraszokat -ben a folyékony fázist az olvadt töltőanyag, a szilárd hordozót pedig az alapanyag jelenti.
Ennek a koncepciónak a sematikus grafikus ábrázolása látható az alábbi képen. Három különböző nedvesítési esete van:
A fenti első esetben a töltőanyag nem mutat hajlamot a alapanyag.
Csepp formájában marad, amely nem nedvesíti a felületet.
Ebben az esetben nincs fizikai érintkezés a folyadékfázis és az aljzat között, így nem lesz lehetőség kötődésre.
A második esetben a töltőfém eloszlik az alapanyagon, azonban korlátozott mértékben.
Ebben az esetben azt mondják, hogy a nedvesedés mérsékelt. Fizikai érintkezés van a folyékony fázis és az aljzat között, ami lehetővé teszi azok egyesülését.
A harmadik esetben a töltőanyag teljesen eloszlik az alapanyagon, szinte bevonatot képezve. Akkor azt mondják, hogy a nedvesíthetőség kiváló.
A folyadékfázis közötti fizikai érintkezés a lehető legnagyobb, így könnyen létrejöhet az egyesülés.
A töltőanyag nedvességtartalma az alapanyagon több tényezőtől függ :
- a) Töltőanyag az alapanyag előkészített felületére (keményforraszokat előtt);
- (b) A jelenlegi körülmények lehetővé teszik a fogyóeszközök elterjedését az alapanyagon;
- (c) A rossz körülmények akadályozzák a töltőanyag áramlását;
- (d) Itt olyan rosszak voltak a körülmények, hogy a fogyóeszköz elszaladt vagy visszaesett az alapanyagból.
Kapilláris vagy kapilláris hatás
Ez egy fizikai jelenség, amely akkor következik be, amikor a folyékony fázis megnedvesíti az aljzatot, és jobban megérthető figyelve az alábbi ábrát.
Ha létezik nedvesedés, a folyékony fázis hajlamos a kapilláris hatás révén a normál szint fölé emelkedni.
Az elért magasság arányos a rés méretével.
Másrészt, ha nincs nedvesedés, akkor a rés nem is töltődik be, és a folyadékfázis magassága a normál szint alatt marad.
Megjegyzés: A rés csak akkor töltse fel, ha az olvadt töltőfém megnedvesíti az alapanyagokat. A kitöltés könnyebb lesz kisebb résekkel.
keményforraszokat, tehát nem más, mint az alapanyagok közötti rés kitöltése olvadt töltőfémmel
És ez A töltőanyag szükségszerűen nedvesíthető az alapanyagokon.
Az alábbiakban a keményforraszokat sematikus ábrázolása látható, ahol a töltőanyag fejlődése követhető.
keményforraszokat gap
It kimutatták, hogy az alapanyagok közötti rés kitöltése attól függ, hogy az olvadt töltőanyag képes -e nedvesíteni az alapanyagot.
Ezenkívül a kitöltés könnyebben megtörténik kisebb résekben.
Ekkor elképzelhető, hogy a használandó résnek a lehető legkisebbnek kell lennie, mivel ez megkönnyíti a kitöltést.
Sajnos ez a koncepció rossz. A túlzott réscsökkentés megnehezíti a fluxust.
A fluxus nem teljesít jól kis helyeken.
Ahogy a rés ne legyen túl kicsi, ne legyen túl nagy.
Egy kis rés kis kapilláris hatást eredményez, ami megnehezíti a kitöltést.
Ezért arra a következtetésre jutunk, hogy a használandó résnek egy bizonyos tartományon belül kell lennie.
Olyan tartomány, ahol ismert, hogy a fluxus és a kapilláris hatás kielégítő, tehát biztosítva a rés megfelelő kitöltését.
A használandó rések általában 0,05-0,20 mm tartományban vannak.
Ez a töltőanyagtól, a fluxus típusától és a használt kötés típusától függ.
Mindenesetre a fogyóeszközök szállítójával kell konzultálni a szükséges rés ajánlása érdekében.
Flux (tisztítószerek)
A tisztítás egyszerűen elengedhetetlen a keményforraszokat számára.
Meg kell tisztítanunk az alapanyagok felületét keményforraszokat előtt. Olaj- vagy zsírmentesnek kell lenniük.
Ez azért van, mert az olaj vagy zsír hevítéskor maradványokat képez, amelyek az anyagok felületén maradnak.
Ezek a maradványok megakadályozzák, hogy a töltőfém nedvesítse az alapanyagokat, keményforraszokat megvalósíthatatlan.
Ezeket általában zsírtalanító művelettel távolítják el, ipari oldószerekkel.
Fluxfunkciók
- Távolítsa el a réteget az alapanyagokból származó felületi oxidokat, így lehetővé téve a nedvesedést;
- Megakadályozza, hogy az alapanyagok oxidálódjanak keményforraszokat hevítés közben. Erre azért van szükség, mivel a hő hajlamos felgyorsítani a kémiai reakciókat, beleértve az oxidációs reakciókat is;
- Védje a töltőfémet, amíg el nem olvad, ezáltal lehetővé téve a nedvesedést;
- Ne támadja meg és ne reagáljon az alapanyaggal (Flux);
- Az alapanyag felületének oxidálása a töltőanyag -fúzió megkezdése előtt (legalább 50 ° C -kal a munkahőmérséklet alatt), deoxidálás nélkül tartva az keményforraszokat (Flux) végéig;
- Jó nedvesíthetőséget és folyékonyságot biztosít az alapanyagon, megfelelően eloszlatva a forrasztandó felületeken (Flux);
- Könnyen eltávolítható keményforraszokat (Flux) után.
Az áramlás lehet szilárd, folyékony vagy gáznemű.
Töltőfémek
A használt töltőanyag megfelelő kiválasztása gyakran a siker kulcsa.
Általában ezeknek az anyagoknak rendelkezniük kell néhány fontos jellemzővel az keményforraszokat megfelelő működéséhez, például:
- Biztosítson jó nedvességet a forrasztandó alapanyagok;
- Megfelelő olvadási hőmérséklet (vagy olvadási hőmérséklet -tartomány) az alapanyagokhoz és a folyékonysághoz képest, amely lehetővé teszi az olvadt fém megfelelő behatolását az ízületekbe a kapilláris hatás révén;
- Mutassa be a forrasztott alkatrész szükséges tulajdonságait. Például: megfelelő mechanikai szilárdság, szükséges elektromos vezetőképesség stb.
- Ne reagáljon túl az alapanyaggal, eróziót okozva vagy törékeny fázisokat képezve;
- Nem mutat nagy felszámolási hajlamot (részleges fúzió).
Szokás a töltőfémeket az őket alkotó kémiai elemek szerint osztályozni.
Általánosságban azt mondjuk, hogy a töltőfémek különböző családjai vannak, és mindegyik családra jellemző, hogy azonos (vagy majdnem azonos) elemeket tartalmaznak.
Ezek a töltőanyag -családok eltérőek (egymástól) elsősorban olvadási hőmérsékletekkel.
Ez a jellemző alapvető fontosságú az keményforraszokat -ban. Az alacsonyabb olvadási hőmérséklet kevesebb fűtést igényel, így az keményforraszokat olcsóbb és gyorsabb lesz.
Megjegyzések