Brazing của thép carbon và thép hợp kim thấp

1. Vật liệu hàn

 (1)Việc hàn bằng thép carbon và thép hợp kim thấp bao gồm hàn mềm và hàn cứng.Chất hàn được sử dụng rộng rãi trong hàn mềm là hàn chì.Độ ẩm của vật hàn này vào thép tăng khi tăng hàm lượng thiếc, do đó, chất hàn có hàm lượng thiếc cao nên được sử dụng để niêm phong các khớp.Lớp hợp chất intermetallic FESN2 có thể được hình thành tại giao diện giữa thiếc và thép trong chất hàn chì thiếc.Để tránh sự hình thành hợp chất trong lớp này, nhiệt độ hàn và thời gian giữ nên được kiểm soát đúng cách.Độ bền cắt của các khớp thép carbon được hàn bằng một số người bán chì thiếc điển hình được thể hiện trong Bảng 1. Trong số đó, cường độ khớp được hàn với 50% W (SN) là cao nhất và cường độ chung được hàn bằng chất hàn tự do antimon cao hơn rằng với antimon.

Bảng 1 cường độ cắt của các khớp thép carbon được hàn bằng dây dẫn chì thiếc

 Table 1 shear strength of carbon steel joints brazed with tin lead solder

Khi thép carbon hàn và thép hợp kim thấp, đồng nguyên chất, kẽm đồng và kim loại gia vị kẽm đồng bạc chủ yếu được sử dụng.Đồng nguyên chất có điểm nóng chảy cao và dễ bị oxy hóa kim loại cơ bản trong quá trình hàn.Nó chủ yếu được sử dụng để hàn bằng khí và hàn chân không.Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khoảng cách giữa các khớp được hàn nên nhỏ hơn 0,05mm để tránh vấn đề rằng khoảng cách khớp không thể được lấp đầy do tính lưu động tốt của đồng.Thép carbon và các khớp thép hợp kim thấp được hàn bằng đồng nguyên chất có cường độ cao.Nói chung, cường độ cắt là 150 ~ 215MPa, trong khi độ bền kéo được phân phối trong khoảng 170 ~ 340MPa.

 

So với đồng nguyên chất, điểm nóng chảy của hàn kẽm đồng giảm do bổ sung Zn.Để ngăn chặn sự bay hơi của Zn trong quá trình hàn, một mặt, một lượng nhỏ SI có thể được thêm vào chất hàn kẽm đồng;Mặt khác, các phương pháp sưởi ấm nhanh phải được sử dụng, chẳng hạn như hàn lửa, hàn cảm ứng và hàn nhúng.Các khớp của thép carbon và thép hợp kim thấp được hàn bằng kim loại chất độn kẽm đồng có độ bền và độ dẻo tốt.Ví dụ, độ bền kéo và cường độ cắt của các khớp thép carbon được hàn bằng hàn B-Cu62ZN đạt 420MPa và 290MPa.Điểm nóng chảy của hàn trạm đồng bạc thấp hơn so với chất hàn kẽm đồng, thuận tiện cho hàn kim.Metal Filler này phù hợp để hàn ngọn lửa, hàn cảm ứng và hàn lò bằng thép carbon và thép hợp kim thấp, nhưng hàm lượng Zn nên giảm càng nhiều càng tốt trong quá trình hàn lò, và nên tăng tốc độ gia nhiệt.Thép carbon hàn và thép hợp kim thấp với kim loại chất độn kẽm đồng bạc có thể thu được các khớp với độ bền và độ dẻo tốt.Dữ liệu cụ thể được liệt kê trong Bảng 2.

Bảng 2 Độ bền của các khớp thép carbon thấp được hàn bằng chất hàn kẽm đồng bạc

 Table 2 strength of low carbon steel joints brazed with silver copper zinc solder

.Thông lượng thường được xác định bằng phương pháp kim loại phụ và hàn được chọn.Khi sử dụng hàn chì thiếc, chất lỏng hỗn hợp của kẽm clorua và amoni clorua có thể được sử dụng làm thông lượng hoặc thông lượng đặc biệt khác.Phần dư của dòng này thường có tính ăn mòn cao, và khớp phải được làm sạch nghiêm ngặt sau khi hàn.

 

Khi hàn bằng kim loại chất độn kẽm đồng, thông lượng FB301 hoặc FB302 sẽ được chọn, nghĩa là Borax hoặc hỗn hợp của borax và axit boric;Trong việc hàn ngọn lửa, hỗn hợp methyl borat và axit formic cũng có thể được sử dụng làm dòng hàn, trong đó hơi B2O3 đóng vai trò loại bỏ màng.

 

Khi sử dụng kim loại chất làm đầy kẽm đồng bạc được sử dụng, có thể chọn các thông lượng hàn FB102, FB103 và FB104, nghĩa là hỗn hợp của borax, axit boric và một số fluoride.Phần dư của dòng này ăn mòn ở một mức độ nhất định và nên được loại bỏ sau khi hàn.

 

2. Công nghệ hàn

 

Bề mặt được hàn phải được làm sạch bằng các phương pháp cơ học hoặc hóa học để đảm bảo rằng màng oxit và chất hữu cơ được loại bỏ hoàn toàn.Bề mặt được làm sạch không quá thô và không tuân thủ các chip kim loại hoặc bụi bẩn khác.

 

Thép carbon và thép hợp kim thấp có thể được hàn bằng các phương pháp hàn thông thường khác nhau.Trong quá trình hàn ngọn lửa, nên sử dụng ngọn lửa trung tính hoặc giảm nhẹ.Trong quá trình hoạt động, nên tránh làm nóng trực tiếp kim loại phụ và thông lượng bằng ngọn lửa càng nhiều càng tốt.Các phương pháp sưởi ấm nhanh như hàn cảm ứng và hàn nhúng rất phù hợp để hàn bằng thép dập tắt và nóng tính.Đồng thời, dập tắt hoặc hàn ở nhiệt độ thấp hơn so với ủ nên được chọn để tránh làm mềm kim loại cơ bản.Khi hàn thép hợp kim thấp trong khí quyển bảo vệ, không chỉ cần có độ tinh khiết cao của khí, mà cả thông lượng khí phải được sử dụng để đảm bảo làm ướt và lan truyền kim loại phụ trên bề mặt kim loại cơ bản.

 

Thông lượng dư có thể được loại bỏ bằng phương pháp hóa học hoặc cơ học.Dư lượng của thông lượng hàn hữu cơ có thể được lau hoặc làm sạch bằng xăng, rượu, acetone và các dung môi hữu cơ khác;Các dư lượng của thông lượng ăn mòn mạnh như kẽm clorua và amoni clorua phải được trung hòa trong dung dịch nước NaOH trước, sau đó được làm sạch bằng nước nóng và lạnh;Dư lượng thông lượng axit boric và axit boric rất khó loại bỏ, và chỉ có thể được giải quyết bằng các phương pháp cơ học hoặc ngâm trong thời gian dài trong nước dâng.


Thời gian đăng: Tháng 6-13-2022