Źródłem energii lutowania może być ciepło reakcji chemicznej lub pośrednia energia cieplna.Jako lut wykorzystuje się metal o temperaturze topnienia niższej niż materiał spawany.Po nagrzaniu lut topi się, a działanie kapilarne wpycha lut w szczelinę pomiędzy powierzchniami styku złącza, zwilżając powierzchnię spawanego metalu, w wyniku czego następuje oddzielenie fazy ciekłej od fazy stałej.Wzajemna dyfuzja pomiędzy fazami w celu utworzenia połączenia lutowanego.Dlatego lutowanie jest metodą spawania w fazie stałej i fazie ciekłej.
1. Charakterystyka i zastosowanie lutowania twardego
Do lutowania wykorzystuje się stop o temperaturze topnienia niższej niż metal nieszlachetny.Po podgrzaniu lut topi się, wypełnia i pozostaje w szczelinie złącza poprzez zwilżanie i działanie kapilarne, podczas gdy metal nieszlachetny jest w stanie stałym, opartym na ciekłym lutowiu i stałej podstawie. Wzajemna dyfuzja między materiałami tworzy połączenie lutowane.Lutowanie ma niewielki wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne metalu nieszlachetnego, mniejsze naprężenia spawalnicze i odkształcenia, może spawać różne metale o dużych różnicach właściwości, może wykonywać wiele spoin jednocześnie, wygląd złącza jest piękny i schludny, sprzęt jest prosty, a inwestycja produkcyjna jest niewielka.Jednakże połączenie lutowane ma niską wytrzymałość i słabą odporność cieplną.
Zastosowania: narzędzia skrawające z węglików spiekanych, wiertła, ramy rowerowe, wymienniki ciepła, przewody i różne pojemniki itp.;w produkcji falowodów mikrofalowych, lamp elektronowych i elektronicznych urządzeń próżniowych lutowanie jest wręcz jedyną możliwą metodą połączenia.
2.Lutowanie metalu i topnika
Spoiwo do lutowania twardego jest spoiwem tworzącym głowicę lutowniczą, a jakość głowicy lutowniczej zależy w dużej mierze od spoiwa do lutowania twardego.Metal wypełniający powinien mieć odpowiednią temperaturę topnienia, dobrą zwilżalność i zdolność do uszczelniania, może być dyfundowany przez metal nieszlachetny i powinien mieć określone właściwości mechaniczne oraz właściwości fizyczne i chemiczne, aby spełnić wymagania dotyczące wydajności złącza.W zależności od różnej temperatury topnienia spoiwa do lutowania twardego, lutowanie można podzielić na dwie kategorie: lutowanie miękkie i lutowanie twarde.
(1) Lutowanie miękkie.Lutowanie twarde o temperaturze topnienia poniżej 450°C nazywane jest lutowaniem miękkim, a powszechnie stosowanym spoiwem do lutowania jest lutowanie cynowo-ołowiowe, które ma dobrą zwilżalność i przewodność elektryczną i jest szeroko stosowane w produktach elektronicznych, urządzeniach silnikowych i częściach samochodowych.Wytrzymałość złącza lutowanego wynosi zazwyczaj 60 ~ 140 MPa.
(2) Lutowanie.Lutowanie twarde o temperaturze topnienia wyższej niż 450 ° C nazywane jest lutowaniem twardym, a powszechnymi materiałami lutowniczymi są luty na bazie mosiądzu i srebra.Złącze ze srebrnym spoiwem ma wysoką wytrzymałość, przewodność elektryczną i odporność na korozję, temperatura topnienia spoiwa jest niska, a proces jest dobry, ale cena spoiwa jest wysoka i jest głównie używany do spawania części o wyższych wymaganiach.Lutowanie jest najczęściej stosowane do przedmiotów obrabianych ze stali i stopów miedzi o dużych siłach oraz do lutowania narzędzi.Wytrzymałość złącza lutowanego 200 ~ 490 MPa,
Uwaga: Powierzchnia styku materiału bazowego powinna być bardzo czysta, dlatego należy zastosować topnik.Rolą topnika jest usuwanie zanieczyszczeń tlenkowych i olejowych z powierzchni metalu nieszlachetnego i metalu dodatkowego, ochrona powierzchni styku metalu dodatkowego z metalem podstawowym przed utlenianiem oraz zwiększenie zwilżalności i płynności kapilarnej wypełniacza metal.Temperatura topnienia topnika powinna być niższa niż temperatura topnika, a korozja pozostałości topnika na metalu podstawowym i złączach powinna być mniejsza.Powszechnym topnikiem do lutowania jest roztwór kalafonii lub chlorku cynku, a powszechnym topnikiem do lutowania jest mieszanina boraksu, kwasu borowego i fluorku alkalicznego.
Ze względu na różne źródła ciepła lub metody ogrzewania lutowanie można podzielić na:lutowanie płomieniowe, lutowanie indukcyjne, lutowanie piecowe, lutowanie zanurzeniowe, lutowanie oporowe i tak dalej.Ponieważ temperatura nagrzewania podczas lutowania jest stosunkowo niska, ma ona mniejszy wpływ na wydajność materiału przedmiotu obrabianego, a odkształcenie naprężeniowe konstrukcji spawanej jest również niewielkie.Jednakże wytrzymałość złącza lutowanego jest ogólnie niska, a odporność cieplna jest słaba.
Metoda podgrzewania lutowania:Prawie wszystkie źródła ciepła można wykorzystać jako źródła ciepła podczas lutowania twardego i zgodnie z tym lutowanie jest klasyfikowane.
Lutowanie płomieniowe:ogrzewanie płomieniem gazowym, stosowane do lutowania stali węglowych, stali nierdzewnej, węglików spiekanych, żeliwa, miedzi i stopów miedzi, lutowania aluminium i stopów aluminium.
Lutowanie indukcyjne:Zastosowanie przemiennych pól magnetycznych do wytworzenia prądu indukowanego w części zgrzewania oporowego, w celu uzyskania symetrycznego kształtu spoiny, zwłaszcza lutowania wału rury.
Lutowanie zanurzeniowe:część spawana jest częściowo lub całkowicie zanurzona w stopionej mieszaninie soli lub stopionym lutowiu, opierając się na cieple tych ciekłych mediów, aby osiągnąć proces lutowania, który charakteryzuje się szybkim nagrzewaniem, jednolitą temperaturą i niewielkim odkształceniem części spawanej.
Lutowanie piecowe:Spoiny są podgrzewane w piecu oporowym, który może chronić spoiny poprzez odkurzanie lub użycie gazów redukujących lub obojętnych.
Ponadto istnieje lutowanie lutownicze, lutowanie oporowe, lutowanie dyfuzyjne, lutowanie w podczerwieni, lutowanie reakcyjne, lutowanie wiązką elektronów, lutowanie laserowe itp.
Lutowanie twarde może być stosowane do spawania stali węglowej, stali nierdzewnej, nadstopów, aluminium, miedzi i innych materiałów metalowych, a także umożliwia łączenie różnych metali, metali i niemetali.Nadaje się do spawania złączy przy małych obciążeniach lub pracy w temperaturze pokojowej, szczególnie nadaje się do precyzyjnych, mikro i złożonych spoin wielolutowanych.
Czas publikacji: 6 lipca 2023 r