Opnåelse af optimal styrke i en slagledsforbindelse: 6 trin

For at opnå den optimale styrke i en loddet led følger følgende trin normalt: 1. Fælles design 2. Rengøring af de fælles faser 3. Valg af Flux 4. Udvælgelse af en lodningsproces 5. Efterbehandling Rengøring og inspektion 6. Varme- Behandling af slibede komponenter.

Trin # 1. Fælles design:

To hovedtyper af ledd, der anvendes til lodning, er LAP FUNKTION og BUTT FUNKTION. Normalt er lap-leddene underkastet forskydning, mens stødsammenføjningerne udsættes for træk eller trykbelastning. SCARF JOINT er nogle gange valgt ud fra servicekrav som mekanisk styrke, tryktæthed og elektrisk ledningsevne samt på lodningsprocessen, der skal anvendes, fabrikationsteknikker og antallet af led, der skal produceres.

Lap joint bruges, hvor styrke er en primær overvejelse. Et sådant led kan udformes til at tilvejebringe tilstrækkeligt loddet område til opnåelse af en fælles styrke, der er lig med forældremetallet. For at opnå den maksimale samleffektivitet kræves tykkelsen af ​​det tyndeste element en overlapning af tre lim. Overlapper større end dette fører til dårlige samlinger på grund af utilstrækkelig penetration og inklusion mv.

Lap joint anbefales også, når lækage tæthed og god elektrisk ledningsevne er påkrævet. Lap leddene har imidlertid en tendens til at være ubalanceret, hvilket fører til spændingskoncentration og som har negativ indvirkning på leddstyrken. Der skal gøres en stor indsats for at tilvejebringe et afbalanceret lap-led for at bære belastningen korrekt.

Stødforbindelsen kan tilvejebringe en glat forbindelse med minimal tykkelse, dog fordi den tilvejebringer et begrænset område til lodning, og da fyldmaterialets styrke normalt er mindre end forældrenes styrke, vil en stødforbindelse ikke tilvejebringe en 100 % fælles effektivitet.

Tic-tørklædefugl er et kompromis mellem skovlforbindelsen og stødsammenføjningen, idet den kan opretholde stødforbindelsens glatte kontur og samtidig give det store samlingsareal af skødet. Både tørklæde og støtfuger, når de er korrekt lavet med sølvbearbejdningslegeringer, er væsentligt stærkere end forældrematerialet. Desværre er tørklædeforbindelser sværere at holde i justering end firkantede eller røde leddene.

Fælles Clearance:

Fælles frigivelse i forhold til forskydningsstyrke af lodlede samlinger. Fælles clearance er afstanden mellem faying overfladerne. Hvis den fælles clearance er for lille, vil det ikke tillade kapillærvirkningen at få fyldemetallet til at strømme ensartet gennem hele samlingsområdet.

Hvis det er for stort, kan fyldemetallet ikke strømme igennem leddet, hvilket resulterer i en loddet sammenføjning med lav styrke. Hvor flux er påkrævet, er de anvendte klaringer normalt større og kan variere mellem 0-025 til 0 0635 mm. For en given kombination af forælder og fyldmetaller er der en optimal fælles clearance som angivet ved kurven i figur 17.7.

Fig. 17.7 Fælles frigivelse i forhold til forskydningsstyrke af lodlede samlinger

Når et fælles medlem omgiver en anden, som i teleskoprør, og det indre medlem har en højere udvidelseskoefficient end clearance vil blive reduceret med temperaturstigningen. I så fald bør maksimal tilladelig clearance anvendes. Også under afkøling vil det interne medlem indgå mere kontrakt, hvilket kan føre til brud. Det er derfor vigtigt at vælge det rigtige fyldstof, dvs. det med langt temperaturområde mellem solidus og liquidus, der har en træg strøm, så den kan være i stand til at bygge bro over store huller og bevare tilstrækkelig styrke til at modstå revner ved afkøling.

Trin # 2. Rengøring af de fælles ansigter:

For stærke ledd af høj kvalitet skal de dele, der skal tilsluttes, rengøres fri for olie, snavs, fedt og oxider, ellers kan kapillarvirkningen ikke finde sted. Rengøring kan ske mekanisk eller kemisk; Sidstnævnte metode giver dog bedre resultater.

Mekanisk rengøring består af børstning, arkivering, sandblæsning, bearbejdning, slibning eller rengøring med ståluld. Når der skæres væsker under sådanne bearbejdning, skal det samme rengøres kemisk. Mekanisk rensning fjerner oxider og vægte og forurerer også parringsfladerne for at forbedre kapillærstrømmen og befugtning af loddemetalpulveret.

Kemisk rengøring af fedt, olie, snavs osv. Indebærer anvendelse af carbontetrachlorid, trichlorethylen eller trinatriumphosphat; imidlertid oxider fjernes med salpetersyre eller svovlsyrer. En række hygiejne rengøringsmidler markedsføres til specifikke applikationer.

Trin # 3. Valg af Flux:

Efter rengøring af arbejdsemnet anvendes en flux til at beskytte overfladen mod oxidation eller anden uønsket kemisk virkning under opvarmning og lodning. Loddestråling er propriety blandinger af flere af disse i gradienter og er generelt tilgængelige i pulverform, pasta eller flydende former.

Borax er blevet brugt som loddestråling i århundreder. Borax og borsyre reduceres med kemisk aktive metaller som chrom til dannelse af lavt smeltepunktborider. Boraxfluxresterne efter lodning er imidlertid ofte glaslignende og kan kun fjernes ved slukning (termisk chok) eller slibende eller kemisk virkning.

Fluxer anvendes mest i form af pasta eller væske på grund af anvendelse på små dele og deres vedhæftning i enhver position. Det er ofte nyttigt at opvarme pastaen lidt før påføring. Flux reagerer med ilt, og når det bliver mættet med det, mister det al dets effektivitet.

Kontrolleret atmosfære eller vakuum bruges nogle gange til at forhindre oxidation under lodning. Vakuum og nogle atmosfærer eliminerer behovet for flux. De gasser, der anvendes til at skabe den ønskede atmosfære, er kuldioxid, carbonmonoxid, nitrogen og hydrogen eller ved anvendelse af inerte gasser som argon og helium. Vakuum er særligt velegnet til svejsning af metaller som titanium, zirconium, columbium, molybdæn og tantal.

Fyldstof og dens placering:

I AWS-klassificering er loddematerialerne opdelt i syv grupper, nemlig aluminium-siliciumlegeringer, magnesiumlegeringer, kobberfosforlegeringer, kobber- og kobber-zinklegeringer, sølvlegeringer, ædle metaller (kobber og guld) og varmebestandige materialer eller nikkel legeringer.

Forkortelser bruges til at identificere disse fyldmaterialer; B står for lodning og RB betyder, at fyldmaterialet kan anvendes til både lodning og svejsning. Således refererer klassifikationen RB CuZn-D, Cu og Zn til fyldstofens basisbestanddele (47% Cu, 42% Zn), mens D indikerer at det også indeholder 11% Ni.

Utvivlsomt er den mest populære gruppe af loddematerialer sølvlegeringerne, som undertiden fejlagtigt omtales som sølvdæmpere.

Rent kobber er især velegnet til ovnhærdende stål i reducerende atmosfære.

Varmebestandige fyldmaterialer anvendes til høj temperatur Anvendelse Som gasturbine og bruges ofte til loddematerialer fremstillet af høj nikkel og rustfrit stål.

B Ag-10 indeholdende 92% sølv og 8% kobber og B Ag-13, der indeholder 56% sølv, 42% kobber og 2% nikkel, kan opretholde en god styrke på op til ca. 870 ° C.

BNi-1 indeholdende 14% chrom, 3% bor, 4% silicium, 4% jern, 75% nikkel; og BNi-5 indeholdende 19% chrom, 10% silicium og 71% nikkel kan bibeholde deres styrker op til næsten 1050 ° C.

Bor tilsættes det varmebestandige fyldmateriale, da det hurtigt diffunderer i rustfrit stål og varmebestandige stål; dette fremmer vædning og spredning.

Loddemetalmetallerne er almindeligt tilgængelige i tråd eller stangform; men nogle gange er de også tilgængelige som plader, pulver og pasta eller endda som en klædt overflade af den del, der skal svejses.

Placeringen af ​​fyldstof kan påvirke leddets kvalitet. Til den almindeligt anvendte lap joint skal fyldstofmetallet tilføres i den ene ende og får lov til at strømme fuldstændigt gennem leddet ved kapillarvirkning. Hvis den forsynes fra begge ender, kan den indhente de får forårsager hulrum, der kan reducere leddstyrken drastisk. Man må dog være opmærksom på, at fyldemetallet ikke kan strømme ved kapillarvirkning ind i en blind led.

Trin # 4. Udvælgelse af en lodningproces:

Selv om der er et stort antal lodningprocesser, men de nuværende industrielle anvendelser og betydning omfatter følgende:

1. Torch Lodning.

2. Ovn Lodning.

3. Dip Lodning.

4. Induktionslodning.

5. Modstand Lodning.

6. Infrarød lodning.

Andre lodningprocesser omfatter blokbearbejdning, dobbelt kulstofbueslodning ultralyds lodning, eksoterm lodning, gas-wolfram-bueproces og plasmabuesvejsningsprocessen.

1. Torch Lodning:

Brænderlodning sker ved opvarmning af delene ved generelt at anvende en oxyacetylenflamme, der anvender en normal gassvetsbrænder. Manuel lommelygter er måske den mest anvendte loddemetode. Den anvendte flamme er neutral eller lidt reducerende.

Loddemetalfylder kan fremstilles ved leddet i form af ringe, skiver, striber, snegle, pulver osv., Eller det kan fodres af håndholdt fyldstof. I sidste tilfælde berøres fyldemetallet på leddet, når strømmen bliver flydende og klar som vand. Varmen overføres til fyldstofmetallet af forældremetallet og ikke flammen.

Torch lödning bruges, når den del, der skal loddes, er for stor, har en usædvanlig form, eller kan ikke opvarmes med andre metoder. Manuel lommelygte er særlig nyttig på samlinger, der involverer dele af ulige masser og til reparationsarbejde.

2. Ovn Lodning:

Ovnslibning gøres ved at placere de rengjorte, selvjusterende, selvjagtende og monterede dele i en ovn med loddemateriale, der er præplaceret i form af tråd, folie, arkiver, snegle, pulver, pasta eller tape. Ovnen er normalt af elektrisk modstandstype med automatisk temperaturstyring, så de kan programmeres til varme- og kølecyklusserne.

Ovnbørstning gøres ofte uden brug af flux, men der anvendes ofte inerte gasser som argon og helium til at opnå særlige egenskaber.

Ovnslibning kan også anvendes til vakuumbearbejdning, som i vid udstrækning anvendes inden for rumfarts- og nukleare fabrikation, når reaktive metaller er sammenføjet, eller hvor indesluttede flusser ikke er tolerable.

Ovnslibning kan også udføres med et bånd af transportbånd, som vist i figur 17.8, hvis hastighed regulerer opvarmningstiden.

Ovnbørstning passer bedst til dele, der har ret ensartet masse, selvom det kan bruges til lodning af dele af alle størrelser, der har flere led og skjulte led.

3. Dip Lodning:

Diplodning opnås ved at nedsænke rene og samlede dele i et smeltet bad indeholdt i en egnet krukke. Der er to metoder til dip lodning; kemisk baddamp lodning og smeltet metal baddypning.

Ved kemisk badpipning loddes fyldemetallet i en passende form, og samlingen dyppes i et bad af smeltet salt, som virker som en flux. Badet giver den nødvendige varme og nødvendig beskyttelse mod oxidation. Saltbadet er indeholdt i en ovn som vist i figur 17.9. Ovnen opvarmes ved elektrisk modstand eller ved ^{2 ° C} tab i selve badet.

Normalt forvarmes de dele, der skal loddes, i luftcirkulerende ovn, før de nedsænkes i saltbadet.

I smeltet baddybde loddes delene ned i et bad af smeltet loddemateriale indeholdt i en gryde. Et fluxdæksel opretholdes over overfladen af ​​det smeltede metalbad. Det smeltede loddemateriale strømmer ind i leddet, som skal loddes af kapillarvirkning. Processen er i vid udstrækning begrænset til lodning af små dele, for eksempel ledninger eller smalle strimler af metal.

På grund af ensartet opvarmning forvrænger de dipslibede dele mindre end fakkelslørede dele. Denne proces passer bedst til moderate til høje produktionsløb, da værktøjet er ret komplekst.

Diplodning foretrækkes for sammenføjning mellem små og mellemstore dele med flere eller skjulte ledd. Det er også velegnet til dele af uregelmæssig form. Selvom denne proces kan anvendes til alle metaller, der kan svejses, men det er særligt velegnet til at forbinde metaller, der har smeltepunkter meget tæt på loddets temperatur, for eksempel aluminium.

4. Induktionslodning:

I induktionsbremsning opstår varme ved elektrisk induktion af en højfrekvens (5000 til 5000.000 hertz) virvelstrøm ind i arbejdet fra en vandkølet spole af den ønskede form, som omgiver arbejdet.

Dybden af ​​opvarmning kan bestemmes af den anvendte frekvens: Højfrekvente strømkilde producerer hudopvarmning i delene, mens lavere frekvensstrøm resulterer i dybere opvarmning og anvendes således til lodning af tungere sektioner. Opvarmning til den ønskede temperatur udføres normalt i 10 til 60 sekunder.

Loddemasse kan eller ikke anvendes. Den hurtige opvarmningshastighed ved induktionslodning gør den velegnet til lodning med fyldstoflegeringer, der har tendens til at fordampe eller adskille.

Kontrolleret varmeindgang alongwith hurtige varmesatser og automatisk tilstand gør det til en høj produktionshastighedsproces, som kan bruges i fri luft. Ulempen ved induktionslodning er dog, at varmen måske ikke er ensartet.

5. Modstand Lodning:

Ved modstandsløshed er de emner, der skal loddes, lavet en del af det elektriske kredsløb. Den krævede varme til lodning opnås således ved modstanden mod strømmen af ​​strøm gennem leddet, som skal loddes.

De dele, der skal svejses, holdes mellem to elektroder, mens den korrekte strøm passeres under det påførte tryk. De anvendte elektroder kan være af carbon, grafit, ildfaste metaller eller kobberlegeringer i overensstemmelse med den krævede ledningsevne. AC med høj ampere og lav spænding anvendes normalt.

Fluxer af den krævede ledningsevne anvendes. Således kan normale loddeflusser, som er isolatorer, når de er kølige og tørre, ikke være nyttige. Ved modstandsløshed er fyldemetallet normalt præplaceret, selv om ansigtsfodring kan anvendes i særlige tilfælde.

Modstandslodning anvendes normalt til lavvolumenproduktion, hvor opvarmning er lokaliseret på det område, der skal svejses.

6. Infra-rød lödning:

Ved infrarød lodning opnås varmen fra infrarøde lamper, der kan levere op til 5000 watt strålingsenergi. Varmestråler kan koncentreres til det ønskede sted ved hjælp af strålingskoncentrerende reflektorer.

Ved infrarød lodning kan de dele, der skal loddes, holdes i luften, eller i en inert atmosfære eller i vakuum. Til inert atmosfære eller vakuumlodning kan de monterede dele placeres i et kabinet, eller både samlingen og den infrarøde lampe kan være lukket. Delene opvarmes derefter til den ønskede temperatur som angivet ved termoelementer. Fig. 17.10 viser arrangementet for infrarød lodning; delene flyttes til kølepladen efter lodning.

Infra-rød lodning sker i en automatisk tilstand og er ikke egnet til manuel applikation. Normalt er de dele, der skal loddes, selvjiggende, og fyldmaterialet er præplaceret i leddet.

Trin # 5. Post Rengøring og Inspektion:

Det er vigtigt at fjerne alle fluxrester efter lodning er afsluttet ellers kan delene blive korroderet. Generelt kan flux fjernes ved varmt rindende vand. Hvis det ikke tjener formålet, kan der anvendes lavtryks levende damp.

Hvis fluxresteret er hårdt og klæbrigt, kan det få et termisk chok ved at slukke for at bryde og fjerne det. Hvis delene er blevet overophedet under svejsning, er der behov for et kemisk bad med en neutraliserende vandskylning.

Inspektion af loddede dele kan indebære visuel inspektion, prøvning af prøvninger, lækageprøvning, væskepåvirkningstestning, ultralyd og radiografisk inspektion.

I tilfælde af visuel inspektion er det bedst at have en standardprøve til sammenligning for at vide, hvad der er acceptabelt.

Destruktive test som skrælprøvning, torsionstest og spændings- og forskydningsprøvninger kan også anvendes til de første par dele, og stikprøvekontrol foretages så ofte som nødvendigt.

Trin # 6. Varmebehandling af slibede komponenter:

Varmebehandling kan udføres under loddetid eller efter færdiggørelsen. I det tidligere tilfælde er det anvendte fyldmetal sådan, at det størkner over den krævede varmebehandlingstemperatur, mens fyldmaterialet i sidstnævnte situation skal være så, at det størkner ved den samme temperatur som det, der kræves til varmebehandling.