1. Juotosmateriaali
(1)Hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen juottamiseen sisältyy pehmeäjuotto ja kovajuotto.Pehmeäjuotteessa laajalti käytetty juote on tina-lyijyjuote.Tämän juotteen kostuvuus teräkseen kasvaa tinapitoisuuden kasvaessa, joten liitosten tiivistämiseen tulee käyttää korkean tinapitoisuuden omaavaa juotetta.Metallien välinen Fesn2-yhdistekerros voidaan muodostaa tinan ja teräksen rajapinnalle tina-lyijyjuotteessa.Jotta vältetään yhdisteen muodostuminen tähän kerrokseen, juotoslämpötilaa ja pitoaikaa tulee valvoa kunnolla.Useilla tyypillisillä tina-lyijyjuotteilla juotettujen hiiliteräsliitosten leikkauslujuus on esitetty taulukossa 1. Niistä 50 % w (SN) juotetun liitoksen lujuus on suurin ja antimonivapaalla juotteella hitsatun liitoksen lujuus on suurempi kuin että antimonilla.
Taulukko 1 tina-lyijyjuotteella juotettujen hiiliteräsliitosten leikkauslujuus
Hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen juottamisessa käytetään pääasiassa puhdasta kuparia, kuparisinkkiä ja hopeakuparisia sinkkijuottotäytemetalleja.Puhtaalla kuparilla on korkea sulamispiste ja se on helppo hapettaa perusmetallin juottamisen aikana.Sitä käytetään pääasiassa kaasusuojattuun juottamiseen ja tyhjiöjuottoon.On kuitenkin huomioitava, että juotettujen liitosten välisen raon tulee olla alle 0,05 mm, jotta vältetään ongelma, että liitosrakoa ei voida täyttää kuparin hyvän juoksevuuden vuoksi.Puhtaalla kuparilla juotetut hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen liitokset ovat erittäin lujia.Yleensä leikkauslujuus on 150 ~ 215 mpa, kun taas vetolujuus jakautuu välillä 170 ~ 340 mpa.
Puhtaan kupariin verrattuna kuparisinkkijuotteen sulamispiste laskee Zn:n lisäyksen vuoksi.Zn:n haihtumisen estämiseksi juottamisen aikana voidaan toisaalta lisätä pieni määrä Si:a kuparisinkkijuotetta;Toisaalta on käytettävä pikakuumennusmenetelmiä, kuten liekkijuottoa, induktiojuottoa ja uppojuottoa.Kuparisinkkitäytemetallilla juotetun hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen liitoksilla on hyvä lujuus ja plastisuus.Esimerkiksi b-cu62zn-juotteella juotettujen hiiliteräsliitosten vetolujuus ja leikkauslujuus saavuttavat 420 MPa ja 290 mpa.Hopeakuparin asemajuotteen sulamispiste on alhaisempi kuin kuparisinkkijuotteen, joka on kätevä neulahitsaukseen.Tämä täytemetalli soveltuu hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen liekki-, induktio- ja uunijuottoon, mutta Zn-pitoisuutta tulisi vähentää mahdollisimman paljon uunijuottamisen aikana ja kuumennusnopeutta nostaa.Juottamalla hiiliteräksestä ja niukkaseosteisesta teräksestä hopeakuparin sinkkitäytemetallilla saadaan hyvä lujuus ja plastisuus.Tarkat tiedot on lueteltu taulukossa 2.
Taulukko 2 hopeakuparin sinkkijuotteella juotettujen vähähiilisten teräsliitosten lujuus
(2) Flux: Hiiliteräksen ja niukkaseosteisen teräksen juottamiseen tulee käyttää sulatetta tai suojakaasua.Suutettavuus määräytyy yleensä valitun täytemetallin ja juotosmenetelmän mukaan.Kun käytetään tina-lyijyjuotetta, sinkkikloridin ja ammoniumkloridin sekoitettua nestettä voidaan käyttää sulatteena tai muuna erikoissulatuksena.Tämän juoksutteen jäännös on yleensä erittäin syövyttävää, ja liitos on puhdistettava tarkasti juottamisen jälkeen.
Kuparisinkkitäytemetallilla juotettaessa tulee valita fb301- tai fb302-juotto, eli booraksi tai booraksin ja boorihapon seos;Liekkijuotuksessa voidaan juotosvirtauksena käyttää myös metyyliboraatin ja muurahaishapon seosta, jossa B2O3-höyryllä on kalvonpoistotehtävä.
Käytettäessä hopeakuparista valmistettua sinkkijuotostäytemetallia voidaan valita fb102-, fb103- ja fb104-juottomassat eli booraksin, boorihapon ja joidenkin fluoridien seos.Tämän juoksutteen jäännös on jossain määrin syövyttävää, ja se on poistettava juottamisen jälkeen.
2. Juotostekniikka
Hitsattava pinta on puhdistettava mekaanisin tai kemiallisin menetelmin, jotta varmistetaan, että oksidikalvo ja orgaaninen aines poistetaan kokonaan.Puhdistettu pinta ei saa olla liian karkea eikä se saa tarttua metallilastuihin tai muuhun likaan.
Hiiliteräs ja niukkaseosteinen teräs voidaan juottaa useilla yleisillä juotosmenetelmillä.Liekkijuottamisen aikana tulee käyttää neutraalia tai hieman pelkistävää liekkiä.Käytön aikana tulee mahdollisimman paljon välttää täytemetallin suoraa kuumenemista ja liekin vaikutuksesta.Pikakuumennusmenetelmät, kuten induktio- ja upotusjuotto, soveltuvat erittäin hyvin karkaistun ja karkaistun teräksen juottamiseen.Samanaikaisesti tulee valita karkaisu tai juottaminen karkaisua alhaisemmassa lämpötilassa epäjalometallin pehmenemisen estämiseksi.Juotettaessa niukkaseosteista lujaa terästä suojaavassa ilmakehässä ei vaadita ainoastaan korkean puhtauden kaasua, vaan on käytettävä myös kaasuvirtausta täytemetallin kostumisen ja leviämisen varmistamiseksi perusmetallin pinnalle.
Jäännösvirtaus voidaan poistaa kemiallisin tai mekaanisin menetelmin.Orgaanisen juotosaineen jäännös voidaan pyyhkiä tai puhdistaa bensiinillä, alkoholilla, asetonilla ja muilla orgaanisilla liuottimilla;Vahvan syövyttävän juoksutteen, kuten sinkkikloridin ja ammoniumkloridin, jäännökset neutraloidaan ensin NaOH-vesiliuoksessa ja puhdistetaan sitten kuumalla ja kylmällä vedellä;Boorihappo- ja boorihapposulatusjäännökset on vaikea poistaa, ja ne voidaan ratkaista vain mekaanisin menetelmin tai upottamalla pitkäkestoisesti nousevaan veteen.
Postitusaika: 13.6.2022