Lödning av rostfritt stål
1. Lödbarhet
Det primära problemet vid lödning av rostfritt stål är att oxidfilmen på ytan allvarligt påverkar vätningen och spridningen av lod.Olika rostfria stål innehåller en avsevärd mängd Cr, och vissa innehåller även Ni, Ti, Mn, Mo, Nb och andra element, som kan bilda en mängd olika oxider eller till och med kompositoxider på ytan.Bland dem är oxiderna Cr2O3 och TiO2 av Cr och Ti ganska stabila och svåra att ta bort.Vid hårdlödning i luft måste aktivt flussmedel användas för att avlägsna dem;Vid hårdlödning i skyddande atmosfär kan oxidfilmen reduceras endast i hög ren atmosfär med låg daggpunkt och tillräckligt hög temperatur;Vid vakuumlödning är det nödvändigt att ha tillräckligt med vakuum och tillräckligt med temperatur för att uppnå bra hårdlödningseffekt.
Ett annat problem med lödning av rostfritt stål är att uppvärmningstemperaturen har en allvarlig inverkan på basmetallens struktur.Hårdlödningstemperaturen för austenitiskt rostfritt stål får inte vara högre än 1150 ℃, annars kommer kornet att växa allvarligt;Om austenitiskt rostfritt stål inte innehåller stabilt element Ti eller Nb och har hög kolhalt, ska lödning inom sensibiliseringstemperaturen (500 ~ 850 ℃) också undvikas.För att förhindra att korrosionsbeständigheten minskar på grund av utfällning av kromkarbid.Valet av lödtemperatur för martensitiskt rostfritt stål är mer strikt.En är att matcha hårdlödningstemperaturen med härdningstemperaturen, för att kombinera hårdlödningsprocessen med värmebehandlingsprocessen;Den andra är att lödningstemperaturen bör vara lägre än anlöpningstemperaturen för att förhindra att basmetallen mjuknar under lödning.Principen för val av lödningstemperatur för utfällningshärdande rostfritt stål är densamma som för martensitiskt rostfritt stål, det vill säga att lödtemperaturen måste matcha värmebehandlingssystemet för att erhålla de bästa mekaniska egenskaperna.
Utöver ovanstående två huvudproblem finns det en tendens till spänningssprickor vid hårdlödning av austenitiskt rostfritt stål, speciellt vid hårdlödning med kopparzinkfyllnadsmetall.För att undvika spänningssprickor ska arbetsstycket spänningsavlastas glödgat före hårdlödning och arbetsstycket ska värmas jämnt under hårdlödning.
2. Lödningsmaterial
(1) Enligt användningskraven för svetsar av rostfritt stål, inkluderar de vanligaste lödsvetsningsmetallerna för svetsningar av rostfritt stål tennbly lödning tillsatsmetall, silverbaserad lödning tillsatsmetall, kopparbaserad lödning tillsatsmetall, manganbaserad lödning tillsatsmetall, nickelbaserad hårdlödning tillsatsmetall och ädelmetall hårdlödning tillsatsmetall.
Tennblylod används främst för lödning av rostfritt stål, och det är lämpligt att ha hög tennhalt.Ju högre tenninnehåll i lodet, desto bättre vätbarhet på rostfritt stål.Skjuvhållfastheten för 1Cr18Ni9Ti rostfria fogar lödda med flera vanliga tennblylod anges i tabell 3. På grund av fogarnas låga hållfasthet används de endast för lödning av delar med liten bärighet.
Tabell 3 skjuvhållfasthet för 1Cr18Ni9Ti rostfritt stålfog lödd med tennblylod
Silverbaserade tillsatsmetaller är de vanligaste tillsatsmetallerna för lödning av rostfritt stål.Bland dem är silverkopparzink och silverkopparzink-kadmiumfyllnadsmetaller mest använda eftersom lödningstemperaturen har liten effekt på basmetallens egenskaper.Styrkan hos ICr18Ni9Ti-fogar av rostfritt stål lödda med flera vanliga silverbaserade lödningar anges i tabell 4. De rostfria fogarna lödda med silverbaserade lödningar används sällan i starkt korrosiva medier, och fogarnas arbetstemperatur överstiger i allmänhet inte 300 ℃ .Vid lödning av rostfritt stål utan nickel, för att förhindra korrosion av lödfog i fuktig miljö, ska lödning av tillsatsmetall med mer nickel användas, såsom b-ag50cuzncdni.Vid lödning av martensitiskt rostfritt stål, för att förhindra uppmjukning av oädel metall, ska lödning av tillsatsmetall med hårdlödningstemperatur som inte överstiger 650 ℃ användas, såsom b-ag40cuzncd.Vid lödning av rostfritt stål i skyddande atmosfär, för att ta bort oxidfilmen på ytan, kan litiumhaltigt självlödande flussmedel användas, såsom b-ag92culi och b-ag72culi.Vid lödning av rostfritt stål i vakuum, för att tillsatsmetallen fortfarande ska ha god vätbarhet när den inte innehåller element som Zn och CD som är lätta att avdunsta, kan silverspackelmetallen innehållande element som Mn, Ni och RD vald.
Tabell 4 styrka av ICr18Ni9Ti rostfritt stålfog lödd med silverbaserad tillsatsmetall
Kopparbaserade lödningstillsatsmetaller som används för lödning av olika stål är huvudsakligen ren koppar, kopparnickel och kopparmangankoboltlödningstillsatsmetaller.Ren kopparlödning tillsatsmetall används främst för lödning under gasskydd eller vakuum.Arbetstemperaturen för fogen i rostfritt stål är inte mer än 400 ℃, men fogen har dålig oxidationsbeständighet.Kopparnickellödning tillsatsmetall används huvudsakligen för flamlödning och induktionslödning.Styrkan hos den lödda 1Cr18Ni9Ti rostfria stålfogen visas i tabell 5. Det kan ses att fogen har samma styrka som basmetallen, och arbetstemperaturen är hög.Cu Mn co-lödning tillsatsmetall används huvudsakligen för lödning av martensitiskt rostfritt stål i skyddande atmosfär.Fogstyrkan och arbetstemperaturen är jämförbara med de som är lödda med guldbaserad tillsatsmetall.Till exempel har 1Cr13-fogen i rostfritt stål lödd med b-cu58mnco-lod samma prestanda som samma fog i rostfritt stål lödd med b-au82ni-lod (se tabell 6), men produktionskostnaden reduceras avsevärt.
Tabell 5 skjuvhållfasthet för 1Cr18Ni9Ti rostfritt stålfog lödd med högtemperatur kopparbastillsatsmetall
Tabell 6 skjuvhållfasthet för 1Cr13 lödfog i rostfritt stål
Manganbaserad hårdlödning tillsatsmetaller används huvudsakligen för gasskyddad hårdlödning, och gasens renhet måste vara hög.För att undvika korntillväxt av basmetallen bör motsvarande hårdlödningsfyllnadsmetall med hårdlödningstemperatur lägre än 1150 ℃ väljas.Tillfredsställande lödningseffekt kan erhållas för fogar i rostfritt stål lödda med manganbaserat lod, som visas i Tabell 7. Arbetstemperaturen för fogen kan nå 600 ℃.
Tabell 7 skjuvhållfasthet för lcr18ni9fi rostfritt stålfog lödd med manganbaserad tillsatsmetall
När rostfritt stål löds med nickelbaserad tillsatsmetall har fogen god prestanda vid hög temperatur.Denna tillsatsmetall används vanligtvis för gasskyddad hårdlödning eller vakuumlödning.För att komma till rätta med problemet med att mer spröda föreningar produceras i den lödda fogen under fogbildningen, vilket avsevärt minskar fogens styrka och plasticitet, bör foggapet minimeras för att säkerställa att elementen lätt att bilda spröd fas i lod är helt spridda in i basmetallen.För att förhindra uppkomsten av basmetallkorntillväxt på grund av lång hålltid vid hårdlödningstemperatur kan processmåtten korttidshållning och diffusionsbehandling vid lägre temperatur (jämfört med hårdlödningstemperatur) efter svetsning vidtas.
Ädelmetaller för hårdlödning av tillsatsmetaller som används för lödning av rostfritt stål inkluderar främst guldbaserade tillsatsmetaller och palladiumhaltiga tillsatsmetaller, av vilka de mest typiska är b-au82ni, b-ag54cupd och b-au82ni, som har god vätbarhet.Den lödda rostfria stålfogen har hög hållfasthet vid hög temperatur och oxidationsbeständighet, och den maximala arbetstemperaturen kan nå 800 ℃.B-ag54cupd har liknande egenskaper som b-au82ni och dess pris är lågt, så den tenderar att ersätta b-au82ni.
(2) Ytan av rostfritt stål i flussmedel och ugnsatmosfär innehåller oxider som Cr2O3 och TiO2, som endast kan avlägsnas genom att använda flussmedel med stark aktivitet.När rostfritt stål löds med tennblylod är det lämpliga flussmedlet fosforsyravattenlösning eller zinkoxid saltsyralösning.Aktivitetstiden för vattenlösning av fosforsyra är kort, så lödmetoden för snabb uppvärmning måste användas.Fb102, fb103 eller fb104 flussmedel kan användas för lödning av rostfritt stål med silverbaserade tillsatsmetaller.Vid lödning av rostfritt stål med kopparbaserad tillsatsmetall används fb105 flussmedel på grund av den höga lödtemperaturen.
Vid lödning av rostfritt stål i ugnen används ofta vakuumatmosfär eller skyddsatmosfär som väte, argon och sönderfallsammoniak.Under vakuumlödning ska vakuumtrycket vara lägre än 10-2Pa.Vid lödning i en skyddande atmosfär får gasens daggpunkt inte vara högre än -40 ℃ Om gasrenheten inte är tillräcklig eller lödtemperaturen inte är hög kan en liten mängd gaslödningsflöde, såsom bortrifluorid, läggas till atmosfären.
2. Lödningsteknik
Rostfritt stål måste rengöras noggrannare före hårdlödning för att avlägsna eventuellt fett och oljefilm.Det är bättre att löda direkt efter rengöring.
Hårdlödning i rostfritt stål kan anta metoder för flamma, induktion och ugnsmedium.Ugnen för lödning i ugnen måste ha ett bra temperaturkontrollsystem (avvikelsen för lödtemperaturen måste vara ± 6 ℃) och kan kylas snabbt.När väte används som skyddsgas för hårdlödning beror kraven på väte på hårdlödningstemperaturen och basmetallens sammansättning, det vill säga ju lägre hårdlödningstemperatur desto mer innehåller basmetallen stabilisator och desto lägre dagg. vätepunkt krävs.Till exempel, för martensitiska rostfria stål såsom 1Cr13 och cr17ni2t, vid lödning vid 1000 ℃, måste daggpunkten för väte vara lägre än -40 ℃;För 18-8 kromnickel rostfritt stål utan stabilisator ska daggpunkten för väte vara lägre än 25 ℃ under hårdlödning vid 1150 ℃;För 1Cr18Ni9Ti rostfritt stål som innehåller titanstabilisator måste dock vätedaggpunkten vara lägre än -40 ℃ vid lödning vid 1150 ℃.Vid lödning med argonskydd krävs att renheten hos argon är högre.Om koppar eller nickel pläteras på ytan av rostfritt stål kan kravet på skyddsgasens renhet minskas.För att säkerställa avlägsnandet av oxidfilm på ytan av rostfritt stål, kan BF3-gasflöde också tillsättas, och litium- eller borinnehållande självflödeslod kan också användas.Vid vakuumlödning av rostfritt stål beror kraven på vakuumgrad på lödtemperaturen.Med ökningen av hårdlödningstemperaturen kan det erforderliga vakuumet minskas.
Huvudprocessen för rostfritt stål efter hårdlödning är att rengöra restflödet och restflödeshämmaren, och utföra efterlödningsvärmebehandling vid behov.Beroende på vilket flussmedel och lödningsmetod som används kan restflussmedel tvättas med vatten, rengöras mekaniskt eller kemiskt rengöras.Om slipmedel används för att rengöra kvarvarande flussmedel eller oxidfilm i det uppvärmda området nära fogen, ska sand eller andra icke-metalliska fina partiklar användas.Delar gjorda av martensitiskt rostfritt stål och utfällningshärdande rostfritt stål behöver värmebehandling enligt materialets speciella krav efter hårdlödning.Rostfria fogar lödda med Ni Cr B och Ni Cr Si tillsatsmetaller behandlas ofta med diffusionsvärmebehandling efter lödning för att minska kraven på lödgap och förbättra fogarnas mikrostruktur och egenskaper.
Posttid: 2022-jun-13