Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin lehimlenmesi

1. Lehimleme malzemesi

 (1)Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin lehimlenmesi yumuşak lehimleme ve sert lehimlemeyi içerir. Yumuşak lehimlemede yaygın olarak kullanılan lehim kalay kurşun lehimidir. Bu lehimin çeliğe ıslanabilirliği kalay içeriğinin artmasıyla artar, bu nedenle yüksek kalay içerikli lehim bağlantıların sızdırmazlığı için kullanılmalıdır. Kalay kurşun lehiminde kalay ve çelik arasındaki arayüzde Fesn2 intermetalik bileşik tabakası oluşabilir. Bu tabakada bileşik oluşumunu önlemek için lehimleme sıcaklığı ve bekletme süresi uygun şekilde kontrol edilmelidir. Birkaç tipik kalay kurşun lehimiyle lehimlenen karbon çeliği bağlantılarının kesme dayanımı Tablo 1'de gösterilmiştir. Bunlar arasında %50 w (SN) ile lehimlenen bağlantı dayanımı en yüksek olup, antimon içermeyen lehimle kaynaklanan bağlantı dayanımı antimonlu lehimden daha yüksektir.

Tablo 1 kalay kurşun lehimiyle lehimlenen karbon çelik bağlantılarının kesme dayanımı

 Tablo 1 kalay kurşun lehimiyle lehimlenen karbon çelik bağlantılarının kesme dayanımı

Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin lehimlenmesinde çoğunlukla saf bakır, bakır çinko ve gümüş bakır çinko lehim dolgu metalleri kullanılır. Saf bakır yüksek bir erime noktasına sahiptir ve lehimleme sırasında ana metali kolayca oksitler. Çoğunlukla gaz korumalı lehimleme ve vakum lehimlemede kullanılır. Ancak, bakırın iyi akışkanlığı nedeniyle bağlantı boşluğunun doldurulamaması sorununu önlemek için lehimli bağlantılar arasındaki boşluğun 0,05 mm'den az olması gerektiği unutulmamalıdır. Saf bakırla lehimlenen karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik bağlantıları yüksek mukavemete sahiptir. Genellikle kesme dayanımı 150 ~ 215 mpa iken, çekme dayanımı 170 ~ 340 mpa arasında dağılır.

 

Saf bakırla karşılaştırıldığında, bakır çinko lehiminin erime noktası Zn ilavesi nedeniyle düşer. Lehimleme sırasında Zn'nin buharlaşmasını önlemek için, bir yandan bakır çinko lehimine az miktarda Si eklenebilir; diğer yandan alev lehimleme, indüksiyon lehimleme ve daldırma lehimleme gibi hızlı ısıtma yöntemleri kullanılmalıdır. Bakır çinko dolgu metaliyle lehimlenen karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik bağlantıları iyi mukavemet ve plastikliğe sahiptir. Örneğin, b-cu62zn lehimiyle lehimlenen karbon çeliği bağlantılarının çekme ve kesme mukavemeti 420 MPa ve 290 MPa'ya ulaşır. Gümüş bakır istasyon lehiminin erime noktası, iğne kaynağı için uygun olan bakır çinko lehiminden daha düşüktür. Bu dolgu metali, karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin alev lehimleme, indüksiyon lehimleme ve fırında lehimleme için uygundur, ancak fırında lehimleme sırasında Zn içeriği mümkün olduğunca azaltılmalı ve ısıtma hızı artırılmalıdır. Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin gümüş bakır çinko dolgu metaliyle lehimlenmesi, iyi mukavemet ve plastikliğe sahip bağlantılar elde edilmesini sağlar. Spesifik veriler Tablo 2'de listelenmiştir.

Tablo 2 Gümüş bakır çinko lehimle lehimlenen düşük karbonlu çelik bağlantılarının mukavemeti

 Tablo 2 Gümüş bakır çinko lehimle lehimlenen düşük karbonlu çelik bağlantılarının mukavemeti

(2) Akı: Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliğin lehimlenmesinde akı veya koruyucu gaz kullanılmalıdır. Akı genellikle seçilen dolgu metali ve lehimleme yöntemine göre belirlenir. Kalay kurşun lehim kullanıldığında, çinko klorür ve amonyum klorür karışımı sıvı akı veya başka özel akı olarak kullanılabilir. Bu akının kalıntısı genellikle oldukça aşındırıcıdır ve lehimlemeden sonra bağlantı yeri mutlaka temizlenmelidir.

 

Bakır çinko dolgu metali ile lehimlemede fb301 veya fb302 akısı, yani boraks veya boraks ve borik asit karışımı seçilmelidir; alevli lehimlemede metil borat ve formik asit karışımı da lehim akısı olarak kullanılabilir, bu karışımda B2O3 buharı film çıkarma rolünü oynar.

 

Gümüş bakır çinko lehim dolgu metali kullanıldığında, fb102, fb103 ve fb104 lehim akıları, yani boraks, borik asit ve bir miktar florür karışımı seçilebilir. Bu akının kalıntıları bir dereceye kadar aşındırıcıdır ve lehimlemeden sonra temizlenmelidir.

 

2. Lehimleme teknolojisi

 

Kaynak yapılacak yüzey, oksit tabakasının ve organik maddelerin tamamen giderilmesini sağlamak için mekanik veya kimyasal yöntemlerle temizlenmelidir. Temizlenen yüzey çok pürüzlü olmamalı ve metal talaşlarına veya diğer kirlere yapışmamalıdır.

 

Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik, çeşitli yaygın lehimleme yöntemleriyle lehimlenebilir. Alevli lehimleme sırasında nötr veya hafif indirgenmiş alev kullanılmalıdır. İşlem sırasında, dolgu metalinin ve akının alevle doğrudan ısıtılmasından mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. İndüksiyonlu lehimleme ve daldırma lehimleme gibi hızlı ısıtma yöntemleri, su verilmiş ve temperlenmiş çeliğin lehimlenmesi için oldukça uygundur. Aynı zamanda, ana metalin yumuşamasını önlemek için su verme veya temperleme sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta lehimleme seçilmelidir. Koruyucu atmosferde düşük alaşımlı, yüksek dayanımlı çeliğin lehimlenmesinde, yalnızca yüksek saflıkta gaza ihtiyaç duyulmakla kalmaz, aynı zamanda dolgu metalinin ana metal yüzeyinde ıslanmasını ve yayılmasını sağlamak için gaz akısı da kullanılmalıdır.

 

Kalan akı kimyasal veya mekanik yöntemlerle giderilebilir. Organik lehim akısı kalıntıları benzin, alkol, aseton ve diğer organik çözücülerle silinebilir veya temizlenebilir; Çinko klorür ve amonyum klorür gibi güçlü aşındırıcı akı kalıntıları önce NaOH sulu çözeltisinde nötrleştirilmeli ve ardından sıcak ve soğuk suyla temizlenmelidir; Borik asit ve borik asit akısı kalıntılarının giderilmesi zordur ve yalnızca mekanik yöntemlerle veya yükselen suya uzun süre daldırma ile çözülebilir.


Gönderi zamanı: 13 Haz 2022