Lodning af metaller: proces, teknikker og fordele

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Definition af lodning 2. Løsningsproces 3. Flux 4. Fyldningsmetaller 5. Teknikker 6. Udformning af slibede ledninger 7. Fordele 8. Begrænsninger.

Definition af lodning:

Lodning er en proces for sammenføjning af to ens eller forskellige metalstykker ved hjælp af varme og et specielt ikke-jernholdigt fyldstof, kendt som spelter. Smeltepunktet af Sperter er sædvanligvis over 420 ° C, men under smeltepunktet for uædle metaller. Den smeltede spillerter strømmer ind i leddets små kapillærer og størkner for at producere ledd.

Proces af lodning:

De forskellige stadier involveret i lodning er:

(i) Rengøring af arbejdsdele.

(ii) Klemning af arbejdsdele.

(iii) Fluxering af arbejdsdele.

(iv) Spalting af joint.

Først og fremmest skal du rengøre de to metalstykker, der skal tilsluttes, og fjern eventuelt fedt og oxider. Derefter monteres de to stykker sammen af ​​passende klemme langs ledningen af ​​led og holdes i den position.

Strømmen påføres på leddet for at fjerne oxider præsenteret eller for at forhindre dannelsen af ​​oxider. Derefter opvarmes brikkerne i overklæbet stilling til temperatur over smeltepunktet af spilleren. Til sidst påføres spleen til fugen, som strømmer gennem hele leddet ved kapillær handling. Spilleren på størkning giver leddet af nødvendig styrke.

Flux i lodning:

Flusserne anvendt ved lodning indbefatter kombination af borax, borsyre, borater, fluorider, chlorider sammen med et befugtningsmiddel. Strømmen kan være i form af en væske, opslæmning, pulver eller pasta, afhængig af den anvendte lødningsmetode (opvarmningsmetode).

En populær sammensætning er 75% borax og 25% borsyre. Til svejsning af rustfrit stål, aluminium eller kobberlegeringer anvendes alkaliske bi-fluorider som en flux. En særlig flux indeholdende natriumcyanid anvendes til lodning af wolfram til kobber. Metoden til påføring af strømmen kan være sprøjtning, børstning eller en trykinjektor.

Fyldmetaller i slaglodning:

Fyldmetaller (spelter), der anvendes til lodning, betegnes også som loddemetaller. Afhængigt af de typer af uædle metaller, der skal svejses, findes der en række fyldmetaller.

Loddemetalfiltre er legeringer, der hovedsageligt indeholder kobber, sølv, aluminium, magnesium eller nikkel. De er i form af ringe, ledninger, tynde stænger og legeringspasta.

Den anvendes under opvarmning af arbejdsstykkerne. Imidlertid kan legeringspasta påføres før opvarmning på stedet af lodning sammen med fluxen.

Loddemetaller er bredt klassificeret i tre kategorier:

(A) Kobber og dets legeringer:

Kobber og legeringer er de mest anvendte spillere til lodning. Kobber alene eller dets legeringer med nikkel, sølv, zink eller tin anvendes til lodning. Loddetemperaturen varierer fra 700 til 1100 ° C.

(b) Sølv og dets legeringer:

Sølv og dets legeringer er også populært brugt spillere til lodning. Processen er kendt som sølv lodning. Det er egnet, hvor sammenføjningsmetallet har forholdsvis lavt smeltepunkt. Loddet er lavet mellem 630 ° C og 850 ° C. Generelt er den normale servicetemperatur 270 ° C. Sølv og dets legeringer med zink, cadmium, mangan, nikkel, kobber og tin anvendes også til lodning.

(c) Aluminium og dets legeringer:

Aluminium anvendes som en spiller i lodning af aluminium og dets legeringer. Loddet af aluminium er ikke så let, og det kræver særlige metoder. Loddetemperaturen varierer fra 540 til 620 ° C.

Metaller, der kan slibes:

Metaller og legeringer som jern, stål, kobber, aluminium og dets legeringer, messing, bronze, sølv mv. Smøres bekvemt gennem egnet spilter (loddemetal). Aluminium lodning kræver en særlig og dyr teknik. Bortset fra lavsmeltende metaller som tin, bly og zink, udføres lødning på alle andre metaller.

Loddemetoder (metoder til opvarmning):

Opvarmning af uædle metaller er nødvendig for korrekt lodning. Varme til lodning kan påføres ved flere metoder. Udvælgelsen af ​​egnet loddemetode afhænger af størrelsen og formen af ​​de tilsluttede komponenter, typen af ​​uædle metaller, det loddemetal, der skal anvendes, og den ønskede produktionshastighed.

Følgende loddemetoder anvendes almindeligvis i industrien:

(i) Torch lodning.

(ii) Ovnslibning.

(iii) Modstandsløshed.

(iv) Dip lödning.

(v) saltbad lodning.

(vi) Induktion lodning.

(i) Brænderlodning:

Ved lommelygter anvendes en reducerende flamme til opvarmning af fællesarealet til passende lodningstemperatur. Derpå påføres en flux, og så snart den smelter, fyldes metalmaterialet (loddemetallegeringen) i leddet. Når fyldemetallet smelter, strømmer det ind i hulrummet mellem basismetalkomponenterne ved hjælp af capicallær virkning.

Fyldningsmetallet bør altid smeltes af den varme, der opnås af leddet, og ikke ved direkte påføring af flammen. Processen bruges meget almindeligt til reparationsarbejde på støbejern og anvendes normalt manuelt, selvom det kan bruges semiautomatisk. Brænderlodning er stadig den mest almindeligt anvendte metode.

(ii) Ovnslibning:

Ved ovnbearbejdning anvendes enten en batch eller en kontinuerlig transportørovn til opvarmning af metalstykkerne til smeltetemperaturen af ​​fyldstofmetallet, men meget under smeltetemperaturen af ​​basismetal.

Ovnen opvarmes ved hjælp af gas eller elektricitet med kontrolleret temperatur. Ovnens atmosfære styres for at forhindre oxidation og passe til de metaller, der er involveret i processen.

Denne atmosfære kan tilvejebringes af oxygen, tørt hydrogen, ammoniak eller ved en hvilken som helst anden inert gas. Jigs og fixtures bruges til at holde joint. En egnet flux anvendes ofte. Fyldningsmetallet skal placeres i samlingen, inden delene går ind i ovnen.

Fyldningsmetallet kan, tage form af en ring, vaskemaskine, wire, pulver eller pasta. Ovnslibning er bedst egnet til masseproduktion af små dele.

(iii) Modstandsløshed:

Ved modstandssvejsning anvendes en lavspændingsstrøm med høj strømstyrke som opvarmningskilde, som i tilfældet med punktsvejsning. Arbejdsstykket holdes mellem de to elektroder, med fyldemetallet forudbelastet i samlingsområdet.

Strømmen, der passerer gennem leddet, opvarmer og smelter lammebelægningsmetallet, som spredes rundt om leddet og strømmer ind i hulrummet gennem kapillærvirkningen. Modstandslodning anvendes normalt til lodning af elektriske kontakter og i fremstillingen af ​​kobbertransformatorledninger. Det er bedst egnet til produktion af store mængder.

(iv) Dip Lodning:

Ved dyplodning dyppes det led, der skal loddes, i et smeltet fyldstof. Det smeltede metal opretholdes i en speciel ekstern opvarmet smeltedigel og er dækket af en lagstrøm for at beskytte den mod oxidation. De metaller, der skal svejses, forbliver i dypning af badet i en bestemt periode.

Dypningsmetoden anvendes i vid udstrækning for sin hastighed og nøjagtighed med temperaturregulering. Dip-lødningsprocessen anvendes kun til små dele, fordi fyldstofet dækker hele arbejdsstykket.

(v) Salt-Badlodning:

Ved saltbadlodning virker et smeltet bad af fluor og chloridsalt som en kilde til opvarmning. Fyldemetallet placeres i samlingsområdet inden lodning. Derefter forherres hele forsamlingen til en passende temperatur og dyppes derefter i saltbadet i 1 til 5 minutter.

Endelig skylles den varme loddeforbindelse (vaskes) grundigt i varmt og koldt vand for at fjerne resterende flux eller salt. Saltbadbørstning anvendes generelt til lodning af aluminium og dets legeringer.

(vi) Induktionslodning:

Ved induktionslodning virker en induceret vekselstrøm i komponenten som en kilde til opvarmning. De komponenter, der skal svejses op, opvarmes ved at placere dem i et alternerende magnetfelt, der produceres af specielle induktionsspoler fremstillet af kobber.

Fyldningsmetallet placeres ofte i samlingsområdet før svejsning, men kan også håndfodres af operatøren. Induktion lodning, som dør-lodning har en klar fordel ved at opnå en meget tæt, temperatur kontrol.

Design af slibede led:

Der er tre typer af loddeskarme ifølge de fælles geometrier; rump, skød og tørklæde. Skjøtskårene er de stærkeste, mens skytteleddet er den svageste.

Ikke desto mindre, når design skød leddene; sørg for, at den fælles overlapning er mere end 3t, hvor det er tykkelsen af ​​det tyndere metal. Husk altid, at loddet led er designet til at bære shear stress og ikke spændingsbelastninger. Fig. 7.41, illustrerer nogle gode og dårlige øvelser i udformningen af ​​loddet led.

Til korrekt udformning af loddet samlinger beregnes træk-, tryk-, forskydnings-, skræl- og knusningsspændinger, før svejsning af leddet.

Der er to hovedfaktorer, der skal tages i betragtning er:

(a) Mekanismerne i loddemetalmaterialet strømmer gennem leddet ved kapillarvirkning og

(b) Man må huske på, at fyldstofmetallets styrke er dårligere end i basismetallerne.

Følgende design overvejelse skal tages i betragtning af produktdesigneren:

1. Sikring af, at fyldemetallet er anbragt på den ene side af leddet og giver plads til at placere fyldningsmetallet før eller under processen.

2. Sikre den korrekte fælles clearance for optimale loddeforhold. Afklaringen afhænger af det anvendte fyldstof og tager generelt en værdi mindre end 0, 18 mm.

3. Sikre, at afstanden, der skal rejses af fyldstofmetallet, er kortere end grænsen.

4. Sikre nok fyldstof.

5. Sikre øget samlingsområde, fordi fyldmetallet (Spillter) er svagere end basismetal.

Fordele ved lodning:

Sammenlignet med svejsning, lodning og andre sammenføjningsprocesser er fordelene ved loddemetoden vist nedenfor:

1. Lokal opvarmning medfører ikke metallurgiske skader og faseomdannelse af basismetalet i modsætning til svejsning.

2. Det kan udføres på lignende eller dis-lignende metaller.

3. Styrken af ​​det rustede metal er mere end opnået ved lodning.

4. Driftstemperaturen er ret lav i forhold til svejsningen.

5. Den rustede ledning rustede næsten ikke.

6. Det er meget hurtig, fleksibel og præcis metode.

7. Den er mest velegnet til masseproduktion.

8. De første omkostninger ved udstyr, der anvendes til lodning, er lave.

9. Denne proces muliggør lodning af rustfrit stål gennem sølvmetal og støbejern gennem kobberlegering.

Begrænsninger af lodning:

1. Lodning kan ikke udføres på hærdet stål.

2. Lodning af aluminium er ikke så let og kræver en særlig ekspansiv teknik.

3. Loddet led skal defineres omhyggeligt for at opnå en korrekt styrke.

4. Spilleren (fyldmetal) er svagere end basismetal.