Lipirea oțelului inoxidabil

Lipirea oțelului inoxidabil

1. Brazareabilitatea

Problema principală în lipirea oțelului inoxidabil este că pelicula de oxid de pe suprafață afectează grav umezirea și răspândirea lipiturii.Diverse oțeluri inoxidabile conțin o cantitate considerabilă de Cr, iar unele conțin și Ni, Ti, Mn, Mo, Nb și alte elemente, care pot forma o varietate de oxizi sau chiar oxizi compoziți la suprafață.Printre ele, oxizii CR2O3 și TiO2 din CR și Ti sunt destul de stabile și dificil de îndepărtat.La lipirea în aer, trebuie folosit flux activ pentru a le îndepărta;La lipire în atmosferă de protecție, pelicula de oxid poate fi redusă numai în atmosferă de puritate ridicată, cu punct de rouă scăzut și temperatură suficient de ridicată;În cazul lipirii în vid, este necesar să existe suficient vid și suficientă temperatură pentru a obține un efect bun de lipire.

O altă problemă a lipirii oțelului inoxidabil este că temperatura de încălzire are un efect grav asupra structurii metalului de bază.Temperatura de încălzire prin lipire a oțelului inoxidabil austenitic nu trebuie să fie mai mare de 1150 ℃, altfel boabele vor crește serios;Dacă oțelul inoxidabil austenitic nu conține element stabil Ti sau Nb și are un conținut ridicat de carbon, se va evita, de asemenea, lipirea la temperatura de sensibilizare (500 ~ 850 ℃).Pentru a preveni scăderea rezistenței la coroziune din cauza precipitării carburii de crom.Selectarea temperaturii de lipire pentru oțelul inoxidabil martensitic este mai strictă.Una este să potriviți temperatura de lipire cu temperatura de stingere, astfel încât să combinați procesul de lipire cu procesul de tratament termic;Celălalt este că temperatura de lipire ar trebui să fie mai mică decât temperatura de revenire pentru a preveni înmuierea metalului de bază în timpul lipirii.Principiul de selecție a temperaturii de brazare a oțelului inoxidabil de întărire a precipitațiilor este același cu cel al oțelului inoxidabil martensitic, adică temperatura de brazare trebuie să se potrivească cu sistemul de tratare termică pentru a obține cele mai bune proprietăți mecanice.

În plus față de cele două probleme principale de mai sus, există o tendință de fisurare a stresului atunci când brațați oțelul inoxidabil austenitic, mai ales atunci când brațați cu metal de umplutură de zinc de cupru.Pentru a evita fisurarea stresului, piesa de prelucrat va fi scutită de stres anexată înainte de brațare, iar piesa de prelucrat va fi încălzită uniform în timpul brazării.

2. Material de lipire

(1) În conformitate cu cerințele de utilizare ale sudurilor din oțel inoxidabil, metalele de umplutură de brazare utilizate în mod obișnuit pentru suduri din oțel inoxidabil includ metal de umplutură de brazare cu plumb, metal de umplutură pe bază de argint, metal de brazare pe bază de cupru, metal de brazare pe bază de mangan, metal pe bază de nichel pe bază de nichel, pe bază de nichel pe bază de nichel metal de umplutură pentru brazare și metal de umplutură pentru lipire din metale prețioase.

Lipirea cu plumb de staniu este folosită în principal pentru lipirea oțelului inoxidabil și este potrivită pentru a avea un conținut ridicat de staniu.Cu cât conținutul de staniu este mai mare al lipitului, cu atât este mai bună umectabilitatea pe oțelul inoxidabil.Rezistența la forfecare a articulațiilor din oțel inoxidabil 1CR18ni9Ti brațați cu mai multe lipiri comune de plumb este listată în tabelul 3. Datorită rezistenței scăzute a articulațiilor, acestea sunt utilizate doar pentru brazarea pieselor cu capacitate mică de rulment.

Tabelul 3 rezistența la forfecare a îmbinării din oțel inoxidabil 1Cr18Ni9Ti lipită cu lipit cu plumb de staniu

Metalele de umplutură pe bază de argint sunt cele mai frecvent utilizate metale de umplutură pentru lipirea oțelului inoxidabil.Dintre acestea, metalele de umplutură argint cupru zinc și argint cupru zinc cadmiu sunt cele mai utilizate, deoarece temperatura de lipire are un efect redus asupra proprietăților metalului de bază.Rezistența ICR18NI9TI îmbinări din oțel inoxidabil brațate cu mai multe lipsuri comune pe bază de argint este listată în tabelul 4. Îmbinările din oțel inoxidabil brațate cu lipituri pe bază de argint sunt rareori utilizate în medii extrem de corozive, iar temperatura de lucru a articulațiilor nu depășește în general 300 ℃ .La lipirea oțelului inoxidabil fără nichel, pentru a preveni coroziunea îmbinării lipite în mediu umed, se va utiliza metal de umplutură pentru lipire cu mai mult nichel, cum ar fi b-ag50cuzncdni.La lipirea oțelului inoxidabil martensitic, pentru a preveni înmuierea metalului de bază, se va utiliza metal de umplutură pentru lipire cu o temperatură de lipire care nu depășește 650 ℃, cum ar fi b-ag40cuzncd.La lipirea oțelului inoxidabil în atmosferă de protecție, pentru a îndepărta pelicula de oxid de pe suprafață, se poate folosi flux de autobrazare care conține litiu, cum ar fi b-ag92culi și b-ag72culi.La lipirea oțelului inoxidabil în vid, pentru ca metalul de adaos să aibă în continuare o bună umectabilitate atunci când nu conține elemente precum Zn și CD care sunt ușor de evaporat, metalul de umplutură argintiu care conține elemente precum Mn, Ni și RD poate fi selectat.

Tabelul 4 Rezistența ICR18NI9TI oțel inoxidabil din oțel inoxidabil brațată cu metal de umplutură pe bază de argint

Metalele de umplutură de brazare pe bază de cupru utilizate pentru brazarea diferitelor oțeluri sunt în principal metale de umplutură de cobalt de cupru pur, nichel de cupru și cupru mangan.Metalul de umplutură de brazare de cupru pur este utilizat în principal pentru brațarea sub protecție sau vid.Temperatura de lucru a îmbinării din oțel inoxidabil nu este mai mare de 400 ℃, dar îmbinarea are o rezistență slabă la oxidare.Metalul de umplutură cu braț de nichel de cupru este utilizat în principal pentru brazarea cu flăcări și brațarea de inducție.Rezistența îmbinării din oțel inoxidabil 1Cr18Ni9Ti este prezentată în Tabelul 5. Se poate observa că îmbinarea are aceeași rezistență ca și metalul de bază, iar temperatura de lucru este ridicată.Metalul de umplutură pentru brazare Cu Mn co este utilizat în principal pentru lipirea oțelului inoxidabil martensitic în atmosferă protectoare.Rezistența îmbinării și temperatura de lucru sunt comparabile cu cele lipite cu metal de umplutură pe bază de aur.De exemplu, articulația din oțel inoxidabil 1CR13 brațată cu lipitul B-CU58MNCO are aceeași performanță ca aceeași îmbinare din oțel inoxidabil brațată cu lipit B-AU82NI (vezi Tabelul 6), dar costul de producție este mult redus.

Tabelul 5 rezistența la forfecare a îmbinării din oțel inoxidabil 1Cr18Ni9Ti lipită cu metal de umplutură de bază de cupru la temperatură înaltă

Tabelul 6 rezistența la forfecare a îmbinării lipite din oțel inoxidabil 1Cr13

Metalele de umplutură de brazare pe bază de mangan sunt utilizate în principal pentru brazarea protejată cu gaz, iar puritatea gazului este necesară pentru a fi ridicată.Pentru a evita creșterea cerealelor metalului de bază, trebuie selectat metalul de umplutură de brazare cu temperatură de brazare mai mică de 1150 ℃.Efectul de brazare satisfăcător poate fi obținut pentru îmbinările din oțel inoxidabil lipite cu lipire pe bază de mangan, așa cum se arată în Tabelul 7. Temperatura de lucru a îmbinării poate ajunge la 600 ℃.

Tabelul 7 rezistența la forfecare a îmbinării din oțel inoxidabil lcr18ni9fi lipită cu metal de umplutură pe bază de mangan

Când oțelul inoxidabil este lipit cu metal de umplutură pe bază de nichel, îmbinarea are o performanță bună la temperatură ridicată.Acest metal de umplutură este utilizat în general pentru lipirea protejată cu gaz sau pentru lipirea în vid.Pentru a depăși problema că se produc mai mulți compuși fragili în îmbinarea lipită în timpul formării îmbinării, ceea ce reduce serios rezistența și plasticitatea îmbinării, golul îmbinării ar trebui să fie redus la minimum pentru a se asigura că elementele ușor de format fază fragilă în lipirea sunt complet difuzate în metalul de bază.Pentru a preveni apariția creșterii granulelor de metal de bază din cauza timpului lung de menținere la temperatura de lipire, se pot lua măsurile procesului de menținere pe timp scurt și tratament de difuzie la temperatură mai scăzută (comparativ cu temperatura de lipire) după sudare.

Metalele de umplutură de brazare cu metale nobile utilizate pentru brazarea oțelului inoxidabil includ în principal metale de umplutură pe bază de aur și paladiu care conțin metale de umplutură, dintre care cele mai tipice sunt B-AU82NI, B-AG54CUPD și B-AU82NI, care au o umectabilitate bună.Îmbinarea din oțel inoxidabil lipită are rezistență ridicată la temperaturi ridicate și rezistență la oxidare, iar temperatura maximă de lucru poate ajunge la 800 ℃.B-ag54cupd are caracteristici similare cu b-au82ni și prețul său este scăzut, așa că tinde să înlocuiască b-au82ni.

(2) Suprafața oțelului inoxidabil în flux și atmosferă cuptorului conține oxizi precum CR2O3 și TiO2, care pot fi îndepărtate numai prin utilizarea fluxului cu o activitate puternică.Când oțelul inoxidabil este lipit cu lipire cu plumb de staniu, fluxul potrivit este soluția apoasă de acid fosforic sau soluția de acid clorhidric de oxid de zinc.Timpul de activitate al soluției apoase de acid fosforic este scurt, așa că trebuie adoptată metoda de lipire de încălzire rapidă.Fluxurile Fb102, fb103 sau fb104 pot fi utilizate pentru lipirea oțelului inoxidabil cu metale de umplutură pe bază de argint.Atunci când brazarea oțelului inoxidabil cu metal de umplutură pe bază de cupru, fluxul FB105 este utilizat din cauza temperaturii ridicate de brazare.

Atunci când brazarea oțelului inoxidabil în cuptor, se folosesc adesea atmosfera de vid sau atmosferă de protecție, cum ar fi hidrogenul, argonul și amoniacul de descompunere.În timpul lipirii în vid, presiunea de vid trebuie să fie mai mică de 10-2 Pa.Atunci când brazarea într -o atmosferă de protecție, punctul de rouă al gazului nu trebuie să fie mai mare de -40 ℃ dacă puritatea gazului nu este suficientă sau temperatura de brazare nu este ridicată, o cantitate mică de flux de brazare de gaz, cum ar fi trifluorura de bor, poate, poate fi adăugată atmosferei.

2. Tehnologia de brazare

Oțelul inoxidabil trebuie curățat mai strict înainte de brațare pentru a îndepărta orice grăsime și film de ulei.Este mai bine să lipiți imediat după curățare.

Lipirea din oțel inoxidabil poate adopta metode de încălzire medie cu flacără, inducție și cuptor.Cuptorul pentru brațarea în cuptor trebuie să aibă un sistem bun de control al temperaturii (abaterea temperaturii de brazare este necesară să fie de ± 6 ℃) și poate fi răcită rapid.Când hidrogenul este utilizat ca gaz de protecție pentru lipire, cerințele pentru hidrogen depind de temperatura de lipire și de compoziția metalului de bază, adică cu cât temperatura de lipire este mai mică, cu atât metalul de bază conține mai mult stabilizator și cu atât roua este mai scăzută. este necesar un punct de hidrogen.De exemplu, pentru oțelurile inoxidabile martensitice, cum ar fi 1CR13 și CR17NI2T, la brațarea la 1000 ℃, punctul de rouă al hidrogenului este necesar să fie mai mic de -40 ℃;Pentru oțelul inoxidabil cu nichel crom 18-8 fără stabilizator, punctul de rouă al hidrogenului trebuie să fie mai mic de 25 ℃ în timpul lipirii la 1150 ℃;Cu toate acestea, pentru oțelul inoxidabil 1Cr18Ni9Ti care conține stabilizator de titan, punctul de rouă al hidrogenului trebuie să fie mai mic de -40 ℃ la lipire la 1150 ℃.La lipirea cu protecție cu argon, puritatea argonului trebuie să fie mai mare.Dacă cuprul sau nichelul este placat pe suprafața oțelului inoxidabil, cerința pentru puritatea gazelor de protecție poate fi redusă.Pentru a asigura îndepărtarea peliculei de oxid pe suprafața oțelului inoxidabil, se poate adăuga, de asemenea, fluxul de gaz BF3 și se poate utiliza litiu sau bor care conține lipsire de autoflux.La lipirea în vid a oțelului inoxidabil, cerințele pentru gradul de vid depind de temperatura de lipire.Odată cu creșterea temperaturii de lipire, vidul necesar poate fi redus.

Principalul proces de oțel inoxidabil după brazare este curățarea fluxului rezidual și a inhibitorului fluxului rezidual și de a efectua un tratament termic după brațare, dacă este necesar.În funcție de fluxul și metoda de lipire utilizată, fluxul rezidual poate fi spălat cu apă, curățat mecanic sau curățat chimic.Dacă se folosește abraziv pentru curățarea fluxului rezidual sau a filmului de oxid din zona încălzită din apropierea îmbinării, se va folosi nisip sau alte particule fine nemetalice.Piesele din oțel inoxidabil martensitic și întărirea precipitațiilor din oțel inoxidabil au nevoie de tratare termică în conformitate cu cerințele speciale ale materialului după brațare.Îmbinările din oțel inoxidabil brațate cu metale de umplutură Ni CR B și Ni CR SI sunt adesea tratate cu tratament termic de difuzie după brațarea pentru a reduce cerințele pentru decalajul de brazare și pentru a îmbunătăți microstructura și proprietățile articulațiilor.