Pematrian baja tahan karat

Pematrian baja tahan karat

1. Bisa dibraze

Masalah utama ing brazing baja tahan karat yaiku film oksida ing permukaan nduweni pengaruh sing signifikan marang pembasahan lan panyebaran solder. Macem-macem baja tahan karat ngandhut akeh Cr, lan sawetara uga ngandhut Ni, Ti, Mn, Mo, Nb lan unsur liyane, sing bisa mbentuk macem-macem oksida utawa malah oksida komposit ing permukaan. Antarane, oksida Cr2O3 lan TiO2 saka Cr lan Ti cukup stabil lan angel dicopot. Nalika brazing ing udara, fluks aktif kudu digunakake kanggo mbusak; Nalika brazing ing atmosfer protèktif, film oksida mung bisa direduksi ing atmosfer kemurnian dhuwur kanthi titik embun sing kurang lan suhu sing cukup dhuwur; Ing brazing vakum, perlu duwe vakum sing cukup lan suhu sing cukup kanggo entuk efek brazing sing apik.

Masalah liyane saka brazing baja tahan karat yaiku suhu pemanasan nduweni pengaruh serius marang struktur logam dasar. Suhu pemanasan brazing baja tahan karat austenitik ora kena luwih saka 1150 ℃, yen ora, serat bakal tuwuh kanthi serius; Yen baja tahan karat austenitik ora ngemot unsur Ti utawa Nb sing stabil lan nduweni kandungan karbon sing dhuwur, brazing ing suhu sensitisasi (500 ~ 850 ℃) uga kudu dihindari. Kanggo nyegah resistensi korosi mudhun amarga presipitasi kromium karbida. Pemilihan suhu brazing kanggo baja tahan karat martensitik luwih ketat. Salah sijine yaiku cocogake suhu brazing karo suhu quenching, supaya bisa nggabungake proses brazing karo proses perawatan panas; Liyane yaiku suhu brazing kudu luwih murah tinimbang suhu tempering kanggo nyegah logam dasar dadi alus nalika brazing. Prinsip pemilihan suhu brazing baja tahan karat pengerasan presipitasi padha karo baja tahan karat martensitik, yaiku, suhu brazing kudu cocog karo sistem perawatan panas kanggo entuk sifat mekanik sing paling apik.

Saliyané rong masalah utama ing ndhuwur, ana kecenderungan retakan tegangan nalika mematri baja tahan karat austenitik, utamane nalika mematri nganggo logam pengisi tembaga-seng. Kanggo nyegah retakan tegangan, benda kerja kudu di-anneal kanthi ngurangi tegangan sadurunge mematri, lan benda kerja kudu dipanasake kanthi seragam sajrone mematri.

2. Bahan patri

(1) Miturut syarat panggunaan las baja tahan karat, logam pengisi pematri sing umum digunakake kanggo las baja tahan karat kalebu logam pengisi pematri Timah, logam pengisi pematri berbasis perak, logam pengisi pematri berbasis tembaga, logam pengisi pematri berbasis mangan, logam pengisi pematri berbasis nikel, lan logam pengisi pematri logam mulia.

Solder timah utamane digunakake kanggo nyolder baja tahan karat, lan cocok kanggo sing duwe kandungan timah sing dhuwur. Sing luwih dhuwur kandungan timah solder, sing luwih apik kemampuane kanggo mbasahi ing baja tahan karat. Kekuatan geser sambungan baja tahan karat 1Cr18Ni9Ti sing dibra nganggo sawetara solder timah umum kadhaptar ing Tabel 3. Amarga kekuatan sambungan sing kurang, sambungan kasebut mung digunakake kanggo nyolder bagean kanthi kapasitas bantalan sing cilik.

Tabel 3 kekuatan geser sambungan baja tahan karat 1Cr18Ni9Ti sing dibra nganggo solder timah

Logam pengisi berbasis perak minangka logam pengisi sing paling umum digunakake kanggo mematri baja tahan karat. Antarane, logam pengisi perak tembaga seng lan perak tembaga seng kadmium paling akeh digunakake amarga suhu mematri ora nduweni pengaruh gedhe marang sifat logam dasar. Kekuwatan sambungan baja tahan karat ICr18Ni9Ti sing dipatri nganggo sawetara solder berbasis perak umum kadhaptar ing Tabel 4. Sambungan baja tahan karat sing dipatri nganggo solder berbasis perak arang digunakake ing media sing korosif banget, lan suhu kerja sambungan umume ora ngluwihi 300 ℃. Nalika mematri baja tahan karat tanpa nikel, kanggo nyegah korosi sambungan sing dipatri ing lingkungan sing lembab, logam pengisi mematri nganggo nikel luwih akeh kudu digunakake, kayata b-ag50cuzncdni. Nalika mematri baja tahan karat martensitik, kanggo nyegah pelunakan logam dasar, logam pengisi mematri nganggo suhu mematri ora ngluwihi 650 ℃ kudu digunakake, kayata b-ag40cuzncd. Nalika matri baja tahan karat ing atmosfer protèktif, kanggo mbusak film oksida ing lumahing, fluks matri mandiri sing ngandhut litium bisa digunakaké, kayata b-ag92culi lan b-ag72culi. Nalika matri baja tahan karat ing vakum, supaya logam pengisi isih bisa dibasahké kanthi apik nalika ora ngandhut unsur kayata Zn lan CD sing gampang nguap, logam pengisi perak sing ngandhut unsur kayata Mn, Ni lan RD bisa dipilih.

Tabel 4 kekuatan sambungan baja tahan karat ICr18Ni9Ti sing dibra nganggo logam pengisi berbasis perak

Logam pengisi brazing berbasis tembaga sing digunakake kanggo brazing macem-macem baja utamane tembaga murni, tembaga nikel, lan tembaga mangan kobalt. Logam pengisi brazing tembaga murni utamane digunakake kanggo brazing ing sangisore perlindungan gas utawa vakum. Suhu kerja sambungan baja tahan karat ora luwih saka 400 ℃, nanging sambungan kasebut duwe resistensi oksidasi sing kurang. Logam pengisi brazing tembaga nikel utamane digunakake kanggo brazing geni lan brazing induksi. Kekuwatan sambungan baja tahan karat 1Cr18Ni9Ti sing dibrazing dituduhake ing Tabel 5. Bisa dideleng manawa sambungan kasebut duwe kekuatan sing padha karo logam dasar, lan suhu kerjane dhuwur. Logam pengisi brazing Cu Mn co utamane digunakake kanggo brazing baja tahan karat martensitik ing atmosfer protèktif. Kekuwatan sambungan lan suhu kerjane padha karo sing dibrazing nganggo logam pengisi berbasis emas. Contone, sambungan baja tahan karat 1Cr13 sing dibrazing nganggo solder b-cu58mnco duwe kinerja sing padha karo sambungan baja tahan karat sing padha sing dibrazing nganggo solder b-au82ni (waca Tabel 6), nanging biaya produksi saya suda.

Tabel 5 kekuatan geser sambungan baja tahan karat 1Cr18Ni9Ti sing dibra nganggo logam pengisi basis tembaga suhu dhuwur

Tabel 6 kekuatan geser sambungan brazing baja tahan karat 1Cr13

Logam pengisi brazing berbasis mangan utamane digunakake kanggo brazing sing dilindhungi gas, lan kemurnian gas kudu dhuwur. Kanggo nyegah tuwuhing butiran logam dasar, logam pengisi brazing sing cocog kanthi suhu brazing sing luwih murah tinimbang 1150 ℃ kudu dipilih. Efek brazing sing nyenengake bisa dipikolehi kanggo sambungan baja tahan karat sing dibrazing nganggo solder berbasis mangan, kaya sing dituduhake ing Tabel 7. Suhu kerja sambungan bisa tekan 600 ℃.

Tabel 7 kekuatan geser sambungan baja tahan karat lcr18ni9fi sing dibra nganggo logam pengisi berbasis mangan

Nalika baja tahan karat dibrazing nganggo logam pengisi basis nikel, sambungan kasebut nduweni kinerja suhu dhuwur sing apik. Logam pengisi iki umume digunakake kanggo brazing sing dilindhungi gas utawa brazing vakum. Kanggo ngatasi masalah senyawa sing luwih rapuh sing diasilake ing sambungan brazing sajrone pembentukan sambungan, sing nyuda kekuatan lan plastisitas sambungan kanthi serius, celah sambungan kudu diminimalake kanggo mesthekake yen unsur-unsur sing gampang dibentuk fase rapuh ing solder wis nyebar kanthi lengkap menyang logam dasar. Kanggo nyegah kedadeyan pertumbuhan butiran logam dasar amarga wektu tahan sing suwe ing suhu brazing, langkah-langkah proses kanggo nahan wektu cendhak lan perawatan difusi ing suhu sing luwih murah (dibandhingake karo suhu brazing) sawise pengelasan bisa ditindakake.

Logam pengisi brazing logam mulia sing digunakake kanggo brazing baja tahan karat utamane kalebu logam pengisi berbasis emas lan logam pengisi sing ngemot paladium, sing paling umum yaiku b-au82ni, b-ag54cupd lan b-au82ni, sing nduweni kemampuan mbasahi sing apik. Sambungan baja tahan karat sing dibrazing nduweni kekuatan suhu dhuwur lan tahan oksidasi, lan suhu kerja maksimum bisa tekan 800 ℃. B-ag54cupd nduweni karakteristik sing padha karo b-au82ni lan regane murah, mula cenderung ngganti b-au82ni.

(2) Permukaan baja tahan karat ing atmosfer fluks lan tungku ngandhut oksida kayata Cr2O3 lan TiO2, sing mung bisa dicopot kanthi nggunakake fluks kanthi aktivitas sing kuwat. Nalika baja tahan karat dibrazing nganggo solder timah timbal, fluks sing cocog yaiku larutan banyu asam fosfat utawa larutan asam klorida seng oksida. Wektu aktivitas larutan banyu asam fosfat cendhak, mula metode brazing kanthi pemanasan cepet kudu diadopsi. Fluks Fb102, fb103 utawa fb104 bisa digunakake kanggo brazing baja tahan karat nganggo logam pengisi berbasis perak. Nalika brazing baja tahan karat nganggo logam pengisi berbasis tembaga, fluks fb105 digunakake amarga suhu brazing sing dhuwur.

Nalika matri baja tahan karat ing tungku, atmosfer vakum utawa atmosfer protèktif kayata hidrogen, argon lan amonia dekomposisi asring digunakake. Sajrone matri vakum, tekanan vakum kudu luwih murah tinimbang 10-2Pa. Nalika matri ing atmosfer protèktif, titik embun gas ora kena luwih dhuwur tinimbang -40 ℃. Yen kemurnian gas ora cukup utawa suhu matri ora dhuwur, sithik fluks matri gas, kayata boron trifluorida, bisa ditambahake menyang atmosfer.

2. Teknologi patri

Baja tahan karat kudu diresiki kanthi luwih ketat sadurunge dipatri kanggo mbusak lapisan lemak lan lenga. Luwih becik dipatri langsung sawise diresiki.

Pematrian baja tahan karat bisa nggunakake metode pemanasan medium geni, induksi, lan tungku. Tungku kanggo mematri ing tungku kudu duwe sistem kontrol suhu sing apik (deviasi suhu mematri kudu ± 6 ℃) lan bisa didinginkan kanthi cepet. Nalika hidrogen digunakake minangka gas pelindung kanggo mematri, kabutuhan hidrogen gumantung saka suhu mematri lan komposisi logam dasar, yaiku, luwih murah suhu mematri, luwih akeh logam dasar sing ngandhut stabilisator, lan luwih murah titik embun hidrogen sing dibutuhake. Contone, kanggo baja tahan karat martensitik kayata 1Cr13 lan cr17ni2t, nalika mematri ing 1000 ℃, titik embun hidrogen kudu luwih murah tinimbang -40 ℃; Kanggo baja tahan karat nikel kromium 18-8 tanpa stabilisator, titik embun hidrogen kudu luwih murah tinimbang 25 ℃ sajrone mematri ing 1150 ℃; Nanging, kanggo baja tahan karat 1Cr18Ni9Ti sing ngandhut stabilisator titanium, titik embun hidrogen kudu luwih murah tinimbang -40 ℃ nalika dipatri ing suhu 1150 ℃. Nalika dipatri nganggo proteksi argon, kemurnian argon kudu luwih dhuwur. Yen tembaga utawa nikel dilapisi ing permukaan baja tahan karat, syarat kemurnian gas pelindung bisa dikurangi. Kanggo njamin mbusak film oksida ing permukaan baja tahan karat, fluks gas BF3 uga bisa ditambahake, lan solder fluks mandiri sing ngandhut litium utawa boron uga bisa digunakake. Nalika mematri baja tahan karat kanthi vakum, syarat derajat vakum gumantung saka suhu patri. Kanthi kenaikan suhu patri, vakum sing dibutuhake bisa dikurangi.

Proses utama baja tahan karat sawise dipatri yaiku ngresiki fluks sisa lan inhibitor aliran sisa, lan nindakake perawatan panas sawise dipatri yen perlu. Gumantung saka fluks lan metode patri sing digunakake, fluks sisa bisa dikumbah nganggo banyu, diresiki kanthi mekanis utawa diresiki kanthi kimia. Yen abrasif digunakake kanggo ngresiki fluks sisa utawa film oksida ing area sing dipanasake cedhak sambungan, pasir utawa partikel alus non-logam liyane kudu digunakake. Bagean sing digawe saka baja tahan karat martensitik lan baja tahan karat pengerasan presipitasi mbutuhake perawatan panas miturut syarat khusus bahan sawise dipatri. Sambungan baja tahan karat sing dipatri nganggo logam pengisi Ni Cr B lan Ni Cr Si asring diolah nganggo perawatan panas difusi sawise dipatri kanggo nyuda syarat kanggo celah patri lan nambah mikrostruktur lan sifat sambungan.