Oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda lodēšana

1. Cietlodēšanas materiāls

 (1)Oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda lodēšana ietver mīksto lodēšanu un cieto lodēšanu. Mīkstajā lodēšanā plaši izmantotais lodējums ir alvas-svina lodējums. Šī lodējuma mitrināšanas spēja pret tēraudu palielinās, palielinoties alvas saturam, tāpēc savienojumu blīvēšanai jāizmanto lodējums ar augstu alvas saturu. Alvas-svina lodējumā alvas un tērauda saskarnē var veidoties Fesn2 starpmetāliskā savienojuma slānis. Lai izvairītos no savienojuma veidošanās šajā slānī, ir pareizi jākontrolē lodēšanas temperatūra un turēšanas laiks. 1. tabulā parādīta oglekļa tērauda savienojumu bīdes izturība, kas lodēta ar vairākiem tipiskiem alvas-svina lodēm. Starp tiem visaugstākā ir savienojuma izturība, lodējot ar 50% w (SN), un savienojuma izturība, metinot ar lodējumu bez antimona, ir augstāka nekā ar antimonu.

1. tabula. Ar alvas svina lodmetālu lodētu oglekļa tērauda savienojumu bīdes izturība

Lodējot oglekļa tēraudu un mazleģēto tēraudu, galvenokārt izmanto tīru varu, varu, cinku un sudraba vara, cinka lodēšanas pildmetālus. Tīram varam ir augsta kušanas temperatūra, un lodēšanas laikā pamatmetāls viegli oksidējas. To galvenokārt izmanto gāzes aizsarglodēšanai un vakuuma lodēšanai. Tomēr jāatzīmē, ka atstarpei starp lodētiem savienojumiem jābūt mazākai par 0,05 mm, lai izvairītos no problēmas, ka savienojuma spraugu nevar aizpildīt vara labās plūstamības dēļ. Ar tīru varu lodētiem oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda savienojumiem ir augsta izturība. Parasti bīdes izturība ir 150–215 mpa, bet stiepes izturība ir 170–340 mpa.

Salīdzinot ar tīru varu, vara-cinka lodmetāla kušanas temperatūra samazinās Zn pievienošanas dēļ. Lai novērstu Zn iztvaikošanu lodēšanas laikā, vara-cinka lodmetālam var pievienot nelielu daudzumu Si; savukārt jāizmanto ātras karsēšanas metodes, piemēram, liesmas lodēšana, indukcijas lodēšana un iegremdēšanas lodēšana. Oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda savienojumiem, kas lodēti ar vara-cinka pildmetālu, ir laba izturība un plastiskums. Piemēram, ar b-cu62zn lodmetālu lodētu oglekļa tērauda savienojumu stiepes izturība un bīdes izturība sasniedz 420 MPa un 290 MPa. Sudraba vara stacijas lodmetāla kušanas temperatūra ir zemāka nekā vara-cinka lodmetālam, kas ir ērti adatas metināšanai. Šis pildmetāls ir piemērots oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda liesmas lodēšanai, indukcijas lodēšanai un krāsns lodēšanai, taču krāsns lodēšanas laikā Zn saturs pēc iespējas jāsamazina un jāpalielina karsēšanas ātrums. Lodējot oglekļa tēraudu un mazleģēto tēraudu ar sudraba-var-cinka pildmetālu, var iegūt savienojumus ar labu izturību un plastiskumu. Konkrētie dati ir norādīti 2. tabulā.

2. tabulā norādītā zema oglekļa tērauda savienojumu, kas lodēti ar sudraba, vara, cinka lodmetālu, izturība

(2) Kušņi: oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda lodēšanai jāizmanto kušņi vai aizsarggāze. Kušņus parasti nosaka izvēlētais pildmetāls un lodēšanas metode. Izmantojot alvas-svina lodmetālu, kā kušņus vai citus īpašus kušņus var izmantot cinka hlorīda un amonija hlorīda maisījumu. Šīs kušņa atliekas parasti ir ļoti kodīgas, un pēc lodēšanas savienojums ir rūpīgi jātīra.

Lodējot ar vara-cinka pildmetālu, jāizvēlas fb301 vai fb302 plūsma, t. i., boraks vai boraksa un borskābes maisījums; liesmas lodēšanas procesā kā lodēšanas plūsmu var izmantot arī metilborāta un skudrskābes maisījumu, kurā B2O3 tvaiki veic plēves noņemšanu.

Ja lodēšanai tiek izmantots sudraba, vara, cinka pildmetāls, var izvēlēties fb102, fb103 un fb104 lodēšanas plūsmas, proti, boraksa, borskābes un dažu fluorīdu maisījumu. Šī plūsmas atlikumi ir zināmā mērā kodīgi un pēc lodēšanas tie ir jānoņem.

2. Lodēšanas tehnoloģija

Metināmā virsma jātīra ar mehāniskām vai ķīmiskām metodēm, lai nodrošinātu, ka oksīda plēve un organiskās vielas ir pilnībā noņemtas. Notīrītā virsma nedrīkst būt pārāk raupja, un tai nedrīkst pielipt metāla skaidas vai citi netīrumi.

Oglekļa tēraudu un mazleģēto tēraudu var lodēt ar dažādām izplatītām lodēšanas metodēm. Liesmas lodēšanas laikā jāizmanto neitrāla vai nedaudz reducējoša liesma. Darbības laikā pēc iespējas jāizvairās no pildmetāla un plūsmas tiešas karsēšanas ar liesmu. Ātras karsēšanas metodes, piemēram, indukcijas lodēšana un iegremdēšanas lodēšana, ir ļoti piemērotas rūdīta un atlaidināta tērauda lodēšanai. Tajā pašā laikā jāizvēlas rūdīšana vai lodēšana temperatūrā, kas ir zemāka par atlaidināšanas temperatūru, lai novērstu pamatmetāla mīkstināšanu. Lodējot mazleģēto augstas stiprības tēraudu aizsargatmosfērā, nepieciešama ne tikai augsta gāzes tīrība, bet arī jāizmanto gāzes plūsma, lai nodrošinātu pildmetāla mitrināšanu un izplatīšanos uz pamatmetāla virsmas.

Atlikušo plūsmu var noņemt ar ķīmiskām vai mehāniskām metodēm. Organiskās lodēšanas plūsmas atlikumus var noslaucīt vai notīrīt ar benzīnu, spirtu, acetonu un citiem organiskiem šķīdinātājiem; spēcīgu kodīgu plūsmu, piemēram, cinka hlorīda un amonija hlorīda, atlikumus vispirms neitralizē NaOH ūdens šķīdumā un pēc tam notīra ar karstu un aukstu ūdeni; borskābi un borskābes plūsmas atlikumus ir grūti noņemt, un tos var atrisināt tikai ar mehāniskām metodēm vai ilgstošu iegremdēšanu celšanās ūdenī.