Brazarea oțelului carbon și a oțelului slab aliat

1. Material de lipire

 (1)Brazarea oțelului carbon și a oțelului slab aliat include brazarea moale și brazarea dură. Aliajul de lipit utilizat pe scară largă în lipirea moale este aliajul de lipit cu staniu și plumb. Umezirea acestui aliaj de lipit pe oțel crește odată cu creșterea conținutului de staniu, așadar aliajul de lipit cu un conținut ridicat de staniu ar trebui utilizat pentru etanșarea îmbinărilor. Un strat de compus intermetalic Fesn2 se poate forma la interfața dintre staniu și oțel în aliajul de lipit cu staniu și plumb. Pentru a evita formarea compusului în acest strat, temperatura de lipire și timpul de menținere trebuie controlate corespunzător. Rezistența la forfecare a îmbinărilor din oțel carbon brazate cu mai multe aliaje de lipit cu staniu și plumb tipice este prezentată în Tabelul 1. Dintre acestea, rezistența îmbinării brazate cu 50% g (SN) este cea mai mare, iar rezistența îmbinării sudate cu aliaj de lipit fără antimoniu este mai mare decât cea cu antimoniu.

Tabelul 1 Rezistența la forfecare a îmbinărilor din oțel carbon lipite cu aliaj de lipire cu plumb și staniu

La lipirea oțelului carbon și a oțelului slab aliat, se utilizează în principal metale de adaos pentru lipire din cupru pur, cupru-zinc și argint-cupru-zinc. Cuprul pur are un punct de topire ridicat și oxidează ușor metalul de bază în timpul lipirii. Se utilizează în principal pentru lipirea în mediu de gaz protector și lipirea în vid. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că spațiul dintre îmbinările lipite trebuie să fie mai mic de 0,05 mm pentru a evita problema imposibilității de umplere a spațiului dintre îmbinări din cauza fluidității bune a cuprului. Îmbinările din oțel carbon și oțel slab aliat lipite cu cupru pur au o rezistență ridicată. În general, rezistența la forfecare este de 150 ~ 215 MPa, în timp ce rezistența la tracțiune este distribuită între 170 ~ 340 MPa.

Comparativ cu cuprul pur, punctul de topire al aliajului de cupru-zinc scade datorită adăugării de Zn. Pentru a preveni evaporarea Zn în timpul lipirii, pe de o parte, se poate adăuga o cantitate mică de Si la aliajul de cupru-zinc; pe de altă parte, trebuie utilizate metode de încălzire rapidă, cum ar fi lipirea cu flacără, lipirea prin inducție și lipirea prin imersie. Îmbinările din oțel carbon și oțel slab aliat brazate cu metal de adaos de cupru-zinc au o rezistență și o plasticitate bune. De exemplu, rezistența la tracțiune și rezistența la forfecare a îmbinărilor din oțel carbon brazate cu aliaj de cupru-zinc b-cu62zn ating 420MPa și 290MPa. Punctul de topire al aliajului de cupru-argint este mai mic decât cel al aliajului de cupru-zinc, ceea ce este convenabil pentru sudarea cu ace. Acest metal de adaos este potrivit pentru lipirea cu flacără, lipirea prin inducție și lipirea în cuptor a oțelului carbon și oțelului slab aliat, dar conținutul de Zn trebuie redus cât mai mult posibil în timpul lipirii în cuptor, iar viteza de încălzire trebuie crescută. Brazarea oțelului carbon și a oțelului slab aliat cu metal de adaos de cupru-zinc argint poate obține îmbinări cu o rezistență și o plasticitate bune. Datele specifice sunt prezentate în Tabelul 2.

Tabelul 2 rezistența îmbinărilor din oțel cu conținut scăzut de carbon lipite cu aliaj de lipire argint, cupru, zinc

(2) Flux: pentru lipirea oțelului carbon și a oțelului slab aliat se va utiliza flux sau gaz de protecție. Fluxul este de obicei determinat de metalul de adaos ales și de metoda de lipire. Când se utilizează aliaj de lipit cu plumb și staniu, se poate utiliza ca flux sau alt flux special lichidul amestecat de clorură de zinc și clorură de amoniu. Reziduul acestui flux este în general foarte coroziv, iar îmbinarea trebuie curățată cu strictețe după lipire.

La lipirea cu metal de adaos de cupru-zinc, se va selecta fluxul fb301 sau fb302, adică borax sau amestecul de borax și acid boric; la lipirea cu flacără, se poate utiliza ca flux de lipire și amestecul de borat de metil și acid formic, în care vaporii de B2O3 joacă rolul de îndepărtare a peliculei.

Când se utilizează metal de adaos pentru lipire cu argint, cupru și zinc, se pot selecta fluxurile de lipire fb102, fb103 și fb104, adică un amestec de borax, acid boric și anumite fluoruri. Reziduul acestui flux este coroziv într-o anumită măsură și trebuie îndepărtat după lipire.

2. Tehnologia de lipire

Suprafața care urmează a fi sudată trebuie curățată prin metode mecanice sau chimice pentru a se asigura că pelicula de oxid și materia organică sunt complet îndepărtate. Suprafața curățată nu trebuie să fie prea rugoasă și nu trebuie să adere la așchii metalice sau alte murdării.

Oțelul carbon și oțelul slab aliat pot fi lipite prin diverse metode comune de lipire. În timpul lipirii cu flacără, trebuie utilizată o flacără neutră sau ușor reducătoare. În timpul funcționării, trebuie evitată pe cât posibil încălzirea directă a metalului de adaos și a fluxului cu flacără. Metodele de încălzire rapidă, cum ar fi lipirea prin inducție și lipirea prin imersie, sunt foarte potrivite pentru lipirea oțelului călit și revenit. În același timp, trebuie selectată călirea sau lipirea la o temperatură mai mică decât cea de revenire pentru a preveni înmuierea metalului de bază. La lipirea oțelului slab aliat de înaltă rezistență în atmosferă protectoare, este necesară nu numai o puritate ridicată a gazului, ci și utilizarea fluxului de gaz pentru a asigura umectarea și răspândirea metalului de adaos pe suprafața metalului de bază.

Fluxul rezidual poate fi îndepărtat prin metode chimice sau mecanice. Reziduurile de flux organic de lipire pot fi șterse sau curățate cu benzină, alcool, acetonă și alți solvenți organici; Reziduurile de flux puternic coroziv, cum ar fi clorura de zinc și clorura de amoniu, trebuie neutralizate mai întâi în soluție apoasă de NaOH, apoi curățate cu apă caldă și rece; Acidul boric și reziduurile de flux de acid boric sunt dificil de îndepărtat și pot fi rezolvate doar prin metode mecanice sau prin imersie îndelungată în apă în creștere.