Ταξινόμηση κολλητηρίων, τεχνικά χαρακτηριστικά και συστάσεις για επιλογή
Όταν επιλέγετε συγκόλληση, θα πρέπει να καθοδηγηθείτε από τις ακόλουθες αρχές:
1) η θερμοκρασία τήξης των συγκολλημένων μερών πρέπει να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία τήξης της συγκόλλησης,
2) πρέπει να εξασφαλίζεται καλή διαβρεξιμότητα του υλικού βάσης,
3) οι τιμές των συντελεστών θερμικής διαστολής του υλικού βάσης και της συγκόλλησης πρέπει επίσης να είναι κοντά,
4) η χαμηλότερη τοξικότητα συγκόλλησης,
5) η συγκόλληση δεν πρέπει να παραβιάζει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού βάσης και να σχηματίζει ένα γαλβανικό ζεύγος με αυτό, το οποίο οδηγεί σε έντονη διάβρωση κατά τη λειτουργία,
6) οι ιδιότητες της συγκόλλησης πρέπει να πληρούν τις τεχνικές και λειτουργικές απαιτήσεις για την κατασκευή στο σύνολό της (αντοχή, ηλεκτρική αγωγιμότητα, αντίσταση στη διάβρωση, αντίσταση στο κρύο κ.λπ.),
7) οι συγκολλήσεις με περιορισμένο διάστημα κρυστάλλωσης απαιτούν την ποιότητα της προετοιμασίας της επιφάνειας για συγκόλληση και εξασφαλίζουν ακριβές τριχοειδές κενό, με μεγάλα κενά είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε σύνθετες συγκολλήσεις,
8) οι αυτοποτιζόμενες κολλήσεις, χωρίς ψευδάργυρο και άλλα μέταλλα με υψηλή πίεση ατμών, είναι οι πλέον κατάλληλες για συγκόλληση κενού και συγκόλληση σε προστατευτικό περιβάλλον αερίου,
9) για τη συγκόλληση μη μεταλλικών μερών, χρησιμοποιούνται συγκολλήσεις με πρόσθετα στοιχείων με την υψηλότερη χημική συγγένεια (για κεραμικά και γυαλί - με ζιρκόνιο, άφνιο, ίνδιο, τιτάνιο).
Οι κολλήσεις ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:
1. Με σημείο τήξης:
α) χαμηλή θερμοκρασία (Tm έως 450 μοίρες, με βάση γάλλιο, ίνδιο, κασσίτερο, βισμούθιο, ψευδάργυρο, μόλυβδο και κάδμιο): ιδιαίτερα ελαφριά τήξη (Tm έως 145 μοίρες), χαμηλή τήξη (Tm = 145 .. 450 μοίρες )
β) υψηλή θερμοκρασία (Tm πάνω από 450 μοίρες, με βάση χαλκό, αλουμίνιο, νικέλιο, ασήμι, σίδηρο, κοβάλτιο, τιτάνιο): μέτρια τήξη (Tm = 450 ... 1100 μοίρες), υψηλή τήξη (Tm = 1100 ... 1850 μοίρες. ), Πυρίμαχο (Tm πάνω από 1850 μοίρες.).
2. Ανά τύπο τήξης: πλήρης και μερική τήξη (σύνθετο, από στερεό πληρωτικό και τμήμα χαμηλής τήξης).
3. Σύμφωνα με τη μέθοδο λήψης συγκόλλησης - έτοιμη και διαμορφωμένη στη διαδικασία συγκόλλησης (επαφή-αντιδραστική συγκόλληση). Σε αντιδραστική συγκόλληση επαφής, η συγκόλληση παράγεται με τήξη του βασικού μετάλλου, διαχωριστών (φύλλο), επικαλύψεων ή μετατόπισης του μετάλλου από τη ροή.
4. Από το κύριο χημικό στοιχείο στη σύνθεση της συγκόλλησης (περιεκτικότητα άνω του 50%): ίνδιο, γάλλιο, κασσίτερος, μαγνήσιο, ψευδάργυρος, αλουμίνιο, χαλκός, ασήμι, χρυσός, νικέλιο, κοβάλτιο, σίδηρος, μαγγάνιο, παλλάδιο, τιτάνιο, νιόβιο, ζιρκόνιο, βανάδιο, μικτές συγκολλήσεις δύο στοιχείων.
5. Με τη μέθοδο σχηματισμού ροής: ρευστό και αυτορέον που περιέχει λίθιο, βόριο, κάλιο, πυρίτιο, νάτριο. Το Flux χρησιμοποιείται για την αφαίρεση οξειδίων και την προστασία των άκρων από την οξείδωση.
6.Με τεχνολογία παραγωγής συγκόλλησης: συμπιεσμένο, τραβηγμένο, σφραγισμένο, έλασης, χύτευση, πυροσυσσωματωμένη, άμορφη, τριμμένη.
7. Κατά τύπο συγκόλλησης: λωρίδα, σύρμα, σωληνοειδές, λωρίδα, φύλλο, σύνθετο, σκόνη, πάστα, ταμπλέτα, ενσωματωμένη.
Μεταξύ των συγκολλήσεων χαμηλής θερμοκρασίας, οι πιο συνηθισμένες είναι οι κολλήσεις μολύβδου για κασσίτερο (Tm = 183 μοίρες με περιεκτικότητα σε κασσίτερο 60%). Η περιεκτικότητα σε κασσίτερο μπορεί να κυμαίνεται εντός 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 μοίρες. Με υψηλότερη περιεκτικότητα σε αυτό το στοιχείο, η θερμοκρασία τήξης μειώνεται και η ρευστότητα των κραμάτων αυξάνεται.
Δεδομένου ότι το κράμα κασσίτερου και μολύβδου είναι επιρρεπές σε αποσύνθεση και δεν αλληλεπιδρά καλά με τα μέταλλα κατά τη συγκόλληση, τα πρόσθετα κραμάτων ψευδάργυρου, αλουμινίου, αργύρου, καδμίου, αντιμονίου, χαλκού εισάγονται στη σύνθεση αυτών των κολλήσεων.
Οι ενώσεις του καδμίου βελτιώνουν τις ιδιότητες των συγκολλήσεων, αλλά έχουν αυξημένη τοξικότητα. Οι συγκολλήσεις με υψηλή περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση μη σιδηρούχων μετάλλων - χαλκού, αλουμινίου, ορείχαλκου και κραμάτων ψευδαργύρου. Οι κολλήσεις κασσίτερου είναι ανθεκτικές στη θερμότητα μέχρι θερμοκρασία περίπου 100 μοίρες, μόλυβδος - έως 200 μοίρες. Ο μόλυβδος διαβρώνεται επίσης γρήγορα σε τροπικά κλίματα.
Οι συγκολλήσεις χαμηλότερης θερμοκρασίας είναι σκευάσματα που περιέχουν γάλλιο (Tm = 29 °). Η συγκόλληση κασσίτερου-γαλλίου έχει Tm = 20 μοίρες.
Οι κολλήσεις βισμούθιου έχουν Tm = 46 … 167 μοίρες. Τέτοιες συγκολλήσεις αυξάνουν σε όγκο κατά τη στερεοποίηση.
Το σημείο τήξης του ινδίου είναι 155 μοίρες. Συγκολλήσεις ινδίου Χρησιμοποιούνται κατά τη συγκόλληση υλικών με διαφορετικούς συντελεστές διαστολής θερμοκρασίας (για παράδειγμα, χάλυβας ανθεκτικός στη διάβρωση με γυαλί χαλαζία), επειδή έχει την ιδιότητα της υψηλής πλαστικότητας.Το ίνδιο έχει αντοχή στην οξείδωση, αντοχή στη διάβρωση των αλκαλίων, καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και διαβρεξιμότητα.
Μεταξύ των συγκολλήσεων υψηλής θερμοκρασίας, οι πιο εύτηκτες είναι οι ενώσεις με βάση τον χαλκό... Οι συγκολλήσεις χαλκού χρησιμοποιούνται στη συγκόλληση χάλυβα και χυτοσιδήρου, νικελίου και των κραμάτων του, καθώς και σε συγκόλληση κενού. Οι συγκολλήσεις χαλκού-φωσφόρου (περιεκτικότητα σε φώσφορο έως 7%) χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση χαλκού ως εναλλακτική λύση έναντι των κολλήσεων αργύρου.
Έχουν υψηλότερη πλαστικότητα κολλήσεις χαλκού με πρόσθετα αργύρου και μαγγανίου... Προκειμένου να βελτιωθούν οι μηχανικές ιδιότητες, εισάγονται πρόσθετα νικελίου, ψευδαργύρου, κοβαλτίου, σιδήρου, αλκαλιμετάλλων, βορίου και πυριτίου.
Συγκολλήσεις χαλκού-ψευδαργύρου πιο πυρίμαχα (Tm πάνω από 900 μοίρες. Με ποσότητα ψευδαργύρου έως 39%), χρησιμοποιούνται για συγκόλληση ανθρακούχων χάλυβων και διαφόρων υλικών. Η απώλεια ψευδαργύρου με τη μορφή εξάτμισης αλλάζει τις ιδιότητες της συγκόλλησης και είναι επιβλαβής για την υγεία, καθώς και οι αναθυμιάσεις καδμίου. Για να μειωθεί αυτό το αποτέλεσμα, εισάγεται πυρίτιο στη συγκόλληση.
Συγκολλήσεις χαλκού-νικελίου κατάλληλες για συγκόλληση εξαρτημάτων από ανθεκτικούς στη διάβρωση χάλυβες. Το συστατικό νικελίου αυξάνει το Tm. Για τη μείωση του, εισάγονται πυρίτιο, βόριο και μαγγάνιο στη συγκόλληση.
Οι ασημένιες κολλήσεις κατασκευάζονται με τη μορφή συστήματος «χαλκού-ασημιού» (Tm = 600 ... 860 μοίρες). Οι ασημένιες κολλήσεις περιέχουν πρόσθετα που μειώνουν την Tm (κασσίτερος, κάδμιο, ψευδάργυρος) και αυξάνουν την αντοχή της άρθρωσης (μαγγάνιο και νικέλιο). Οι ασημένιες κολλήσεις είναι καθολικές και χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση μετάλλων και μη μετάλλων.
Κατά τη συγκόλληση θερμοανθεκτικών χάλυβων, χρησιμοποιήστε κολλήσεις για νικέλιο από το σύστημα "νικελίου-μαγγανίου"... Εκτός από μαγγάνιο, τέτοιες κολλήσεις περιέχουν άλλα πρόσθετα που αυξάνουν την αντοχή στη θερμότητα: ζιρκόνιο, νιόβιο, άφνιο, βολφράμιο, κοβάλτιο, βανάδιο, πυρίτιο και βόριο.
Η συγκόλληση αλουμινίου γίνεται κολλήσεις αλουμινίου με την προσθήκη χαλκού, ψευδαργύρου, αργύρου και αναγωγής πυριτίου Tm. Το τελευταίο στοιχείο σχηματίζει το πιο ανθεκτικό στη διάβρωση σύστημα με αλουμίνιο.
Η συγκόλληση πυρίμαχων μετάλλων (μολυβδαίνιο, νιόβιο, ταντάλιο, βανάδιο) πραγματοποιείται με καθαρές ή σύνθετες συγκολλήσεις υψηλής θερμοκρασίας με βάση το ζιρκόνιο, το τιτάνιο και το βανάδιο. Συγκόλληση βολφραμίου που παράγεται από σύνθετες συγκολλήσεις των συστημάτων «τιτάνιο-βανάδιο-νιόβιο», «τιτάνιο-ζιρκόνιο-νιόβιο» κ.λπ.
Οι ιδιότητες των συγκολλήσεων και η χημική τους σύσταση φαίνονται στους Πίνακες 1-6.
Πίνακας 1. Συγκολλήσεις εξαιρετικά χαμηλής τήξης
Πίνακας 2. Ιδιότητες ορισμένων κραμάτων χαμηλής θερμοκρασίας
Πίνακας 3. Ιδιότητες κολλήσεων κασσίτερου με προσθήκη αργύρου / χαλκού
Πίνακας 4 (μέρος 1) Ιδιότητες συγκολλήσεων για κασσίτερο και μόλυβδο
Πίνακας 5. Ιδιότητες συγκολλήσεων με βάση ίνδιο, μόλυβδο ή κασσίτερο με πρόσθετα αργύρου
Τεχνολογίες συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο: συγκολλήσεις SAC και αγώγιμες κόλλες