Лемење од не'рѓосувачки челик

Лемење од не'рѓосувачки челик

1. Лемење

Примарниот проблем при лемење на не'рѓосувачки челик е тоа што оксидниот филм на површината сериозно влијае на навлажнувањето и ширењето на лемењето. Различни не'рѓосувачки челици содржат значителна количина на Cr, а некои содржат и Ni, Ti, Mn, Mo, Nb и други елементи, кои можат да формираат различни оксиди или дури и композитни оксиди на површината. Меѓу нив, оксидите Cr2O3 и TiO2 од Cr и Ti се доста стабилни и тешки за отстранување. При лемење во воздух, мора да се користи активен флукс за нивно отстранување; При лемење во заштитна атмосфера, оксидниот филм може да се намали само во атмосфера со висока чистота со ниска точка на росење и доволно висока температура; При лемење во вакуум, потребно е да има доволно вакуум и доволно температура за да се постигне добар ефект на лемење.

Друг проблем со лемењето на не'рѓосувачки челик е тоа што температурата на загревање има сериозен ефект врз структурата на основниот метал. Температурата на загревање на аустенитскиот не'рѓосувачки челик не треба да биде повисока од 1150 ℃, во спротивно зрната ќе растат сериозно; Ако аустенитскиот не'рѓосувачки челик не содржи стабилен елемент Ti или Nb и има висока содржина на јаглерод, треба да се избегнува лемење во рамките на температурата на сензибилизација (500 ~ 850 ℃). За да се спречи намалување на отпорноста на корозија поради таложење на хром карбид, изборот на температура на лемење за мартензитен не'рѓосувачки челик е построг. Едно е да се усогласи температурата на лемење со температурата на калење, за да се комбинира процесот на лемење со процесот на термичка обработка; друго е дека температурата на лемење треба да биде пониска од температурата на калење за да се спречи омекнување на основниот метал за време на лемењето. Принципот на избор на температура на лемење на не'рѓосувачки челик со стврднување со таложење е ист како и кај мартензитниот не'рѓосувачки челик, односно температурата на лемење мора да одговара на системот за термичка обработка за да се добијат најдобри механички својства.

Покрај горенаведените два главни проблеми, постои тенденција за напукнување од напрегање при лемење на аустенитен не'рѓосувачки челик, особено при лемење со бакарно-цинков метален филер. За да се избегне напукнување од напрегање, обработуваниот дел треба да се жари со ослободување од напрегање пред лемење, а обработуваниот дел треба да се загрее рамномерно за време на лемењето.

2. Материјал за лемење

(1) Според барањата за употреба на заварени склопови од не'рѓосувачки челик, најчесто користените метали за полнење за лемење за заварени склопови од не'рѓосувачки челик вклучуваат метал за полнење за лемење од калај и олово, метал за полнење за лемење на база на сребро, метал за полнење за лемење на база на бакар, метал за полнење за лемење на база на манган, метал за полнење за лемење на база на никел и метал за полнење за лемење од скапоцени метали.

Лемењето со калајно олово главно се користи за лемење на не'рѓосувачки челик и е погодно за лица со висока содржина на калај. Колку е поголема содржината на калај во лемењето, толку е подобра неговата навлажнливост на не'рѓосувачки челик. Јакоста на смолкнување на споевите од не'рѓосувачки челик 1Cr18Ni9Ti лемени со неколку вообичаени леми со калајно олово е наведена во Табела 3. Поради малата цврстина на споевите, тие се користат само за лемење делови со мала носивост.

Табела 3 цврстина на смолкнување на спој од не'рѓосувачки челик 1Cr18Ni9Ti лемење со калајно олово-лем

Полнетите метали базирани на сребро се најчесто користените полнетни метали за лемење на не'рѓосувачки челик. Меѓу нив, полнетите метали сребро, бакар, цинк и сребро, бакар, цинк, кадмиум се најшироко користени бидејќи температурата на лемење има мал ефект врз својствата на основниот метал. Јачината на споевите од не'рѓосувачки челик ICr18Ni9Ti лемени со неколку вообичаени леми базирани на сребро е наведена во Табела 4. Споевите од не'рѓосувачки челик лемени со леми базирани на сребро ретко се користат во високо корозивни средини, а работната температура на споевите генерално не надминува 300 ℃. При лемење на не'рѓосувачки челик без никел, за да се спречи корозија на лемениот спој во влажна средина, треба да се користи полнет метал со повеќе никел, како што е b-ag50cuzncdni. При лемење на мартензитен не'рѓосувачки челик, за да се спречи омекнување на основниот метал, треба да се користи полнет метал со температура на лемење што не надминува 650 ℃, како што е b-ag40cuzncd. При лемење на не'рѓосувачки челик во заштитна атмосфера, за да се отстрани оксидниот филм на површината, може да се користи самолемен флукс што содржи литиум, како што се b-ag92culi и b-ag72culi. При лемење на не'рѓосувачки челик во вакуум, за да се обезбеди добра навлажнливост на металот за полнење кога не содржи елементи како Zn и CD кои лесно се испаруваат, може да се избере сребрен метал за полнење што содржи елементи како Mn, Ni и RD.

Табела 4 цврстина на спој од не'рѓосувачки челик ICr18Ni9Ti лемење со метален филер на база на сребро

Металите за полнење за лемење на база на бакар што се користат за лемење на различни челици се главно чист бакар, бакар-никел и бакар-манган-кобалт. Чистиот бакар-никел метал за полнење за лемење главно се користи за лемење под гасна заштита или вакуум. Работната температура на спојот од не'рѓосувачки челик не е поголема од 400 ℃, но спојот има слаба отпорност на оксидација. Металниот за полнење за лемење на бакар-никел главно се користи за лемење со пламен и индукциско лемење. Јачината на лемениот спој од не'рѓосувачки челик 1Cr18Ni9Ti е прикажана во Табела 5. Може да се види дека спојот има иста цврстина како основниот метал, а работната температура е висока. Металниот за полнење за лемење CuMn co главно се користи за лемење на мартензитен не'рѓосувачки челик во заштитна атмосфера. Јачината на спојот и работната температура се споредливи со оние лемени со метал за полнење на база на злато. На пример, спојот од не'рѓосувачки челик 1Cr13 лемен со b-cu58mnco лем има исти перформанси како и истиот спој од не'рѓосувачки челик лемен со b-au82ni лем (видете Табела 6), но трошоците за производство се значително намалени.

Табела 5 цврстина на смолкнување на спој од не'рѓосувачки челик 1Cr18Ni9Ti лемење со високотемпературен основен бакарен метал за полнење

Табела 6 цврстина на смолкнување на спој од нерѓосувачки челик 1Cr13 со лемење

Металите за полнење за лемење базирани на манган главно се користат за лемење заштитено со гас, а чистотата на гасот треба да биде висока. За да се избегне раст на зрната на основниот метал, треба да се избере соодветниот метал за полнење за лемење со температура на лемење пониска од 1150 ℃. Задоволителен ефект на лемење може да се добие за споеви од не'рѓосувачки челик лемени со лем базирани на манган, како што е прикажано во Табела 7. Работната температура на спојот може да достигне 600 ℃.

Табела 7 цврстина на смолкнување на спој од не'рѓосувачки челик lcr18ni9fi лемење со метален филер на база на манган

Кога не'рѓосувачкиот челик се леми со метал за полнење на база на никел, спојот има добри перформанси на високи температури. Овој метал за полнење генерално се користи за лемење со гасна заштита или вакуумско лемење. За да се надмине проблемот со производство на повеќе кршливи соединенија во лемениот спој за време на формирањето на спојот, што сериозно ја намалува цврстината и пластичноста на спојот, отворот на спојот треба да се минимизира за да се обезбеди елементите што лесно се формираат во кршливата фаза во лемењето целосно да се дифузираат во основниот метал. За да се спречи појава на раст на зрната на основниот метал поради долго време на држење на температурата на лемење, може да се преземат мерки за краткотрајно држење и дифузионен третман на пониска температура (во споредба со температурата на лемење) по заварувањето.

Благородните метални полнила за лемење што се користат за лемење на не'рѓосувачки челик главно вклучуваат метали за полнење на база на злато и метали за полнење што содржат паладиум, од кои најтипични се b-au82ni, b-ag54cupd и b-au82ni, кои имаат добра навлажнливост. Лемениот спој од не'рѓосувачки челик има висока цврстина на високи температури и отпорност на оксидација, а максималната работна температура може да достигне 800 ℃. B-ag54cupd има слични карактеристики на b-au82ni и неговата цена е ниска, па затоа има тенденција да го замени b-au82ni.

(2) Површината на не'рѓосувачкиот челик во флукс и атмосфера на печка содржи оксиди како што се Cr2O3 и TiO2, кои можат да се отстранат само со употреба на флукс со силна активност. Кога не'рѓосувачкиот челик се леми со калајно олово за лемење, соодветниот флукс е воден раствор на фосфорна киселина или раствор на цинк оксид со хлороводородна киселина. Времето на активност на водениот раствор на фосфорна киселина е кратко, па затоа мора да се усвои методот на лемење со брзо загревање. Флуксовите Fb102, fb103 или fb104 може да се користат за лемење на не'рѓосувачки челик со полнила на база на сребро. При лемење на не'рѓосувачки челик со полнила на база на бакар, се користи флукс fb105 поради високата температура на лемење.

При лемење на не'рѓосувачки челик во печка, често се користи вакуумска атмосфера или заштитна атмосфера како што се водород, аргон и амонијак за распаѓање. За време на лемење во вакуум, вакуумскиот притисок треба да биде помал од 10-2Pa. При лемење во заштитна атмосфера, точката на кондензација на гасот не треба да биде повисока од -40 ℃. Ако чистотата на гасот не е доволна или температурата на лемење не е висока, може да се додаде мала количина на гасен флукс за лемење, како што е бор трифлуорид, во атмосферата.

2. Технологија на лемење

Нерѓосувачкиот челик мора да се исчисти построго пред лемење за да се отстрани евентуален слој од маснотии и масло. Подобро е да се леми веднаш по чистењето.

Лемењето од не'рѓосувачки челик може да се примени на пламен, индукција и методи на загревање во печка. Печката за лемење во печката мора да има добар систем за контрола на температурата (отстапувањето на температурата на лемење е потребно да биде ± 6 ℃) и може брзо да се лади. Кога водородот се користи како заштитен гас за лемење, барањата за водород зависат од температурата на лемење и составот на основниот метал, односно, колку е пониска температурата на лемење, толку повеќе основниот метал содржи стабилизатор и толку е пониска точката на росење на водородот. На пример, за мартензитни не'рѓосувачки челици како што се 1Cr13 и cr17ni2t, при лемење на 1000 ℃, точката на росење на водородот е потребно да биде пониска од -40 ℃; за не'рѓосувачки челик 18-8 хром-никел без стабилизатор, точката на росење на водородот треба да биде пониска од 25 ℃ за време на лемење на 1150 ℃; Сепак, за нерѓосувачки челик 1Cr18Ni9Ti што содржи титаниум стабилизатор, точката на водородна кондензација мора да биде пониска од -40 ℃ при лемење на 1150 ℃. При лемење со заштита од аргон, чистотата на аргонот треба да биде поголема. Ако на површината на нерѓосувачкиот челик е обложен бакар или никел, барањето за чистота на заштитениот гас може да се намали. За да се обезбеди отстранување на оксидниот филм од површината на нерѓосувачкиот челик, може да се додаде и гасен флукс BF3, а може да се користи и лемник со самофлукс што содржи литиум или бор. При лемење во вакуум, барањата за степен на вакуум зависат од температурата на лемење. Со зголемувањето на температурата на лемење, потребниот вакуум може да се намали.

Главниот процес на нерѓосувачки челик по лемењето е чистење на преостанатиот флукс и инхибиторот на преостанатиот проток, и доколку е потребно, спроведување на термичка обработка по лемењето. Во зависност од флуксот и методот на лемење што се користат, преостанатиот флукс може да се измие со вода, механички или хемиски да се исчисти. Ако се користи абразив за чистење на преостанатиот флукс или оксидниот филм во загреаната област во близина на спојот, треба да се користи песок или други неметални фини честички. Деловите направени од мартензитен нерѓосувачки челик и нерѓосувачки челик што се стврднува со врнежи бараат термичка обработка според посебните барања на материјалот по лемењето. Спојките од нерѓосувачки челик лемени со NiCrB и NiCrSi полнила често се третираат со дифузна термичка обработка по лемењето за да се намалат барањата за јаз при лемење и да се подобри микроструктурата и својствата на споевите.