công nghệ hàn

Hàn, là một trong những công nghệ tạo mối nối vĩnh viễn, là một cách độc đáo để kết nối nhiều loại vật liệu - kim loại, phi kim loại, cũng như sự kết hợp của kim loại với phi kim loại (cacbon, hợp kim, thép tốc độ cao, kim loại màu và hợp kim của chúng - đồng, nhôm, hợp kim cứng, chất bán dẫn, gốm sứ, v.v.).

Chất lượng của các mối hàn phần lớn phụ thuộc vào các hoạt động chuẩn bị: làm sạch bề mặt, phủ lớp nền, đặt vật liệu hàn, lắp ráp trước sản phẩm vào ốc vít và kiểm tra chế độ hàn.

Việc làm sạch bề mặt phải đảm bảo loại bỏ các oxit và chất béo gây ô nhiễm ngăn chặn sự rút mao dẫn của vật liệu phôi và vật hàn. Làm sạch trước khi hàn được thực hiện bằng hai phương pháp - hóa học và cơ học. Làm sạch cơ học được sử dụng để loại bỏ bụi bẩn thô (rỉ sét, oxit, v.v.) và làm sạch hóa học được sử dụng để loại bỏ dầu mỡ và bụi bẩn nhẹ (lau bằng cồn - etyl, butyl, metyl, hỗn hợp làm sạch đặc biệt).Trong trường hợp tẩy nhờn hóa học, cần tính đến nhu cầu rửa sạch chế phẩm sau đó.

Làm sạch cơ học được thực hiện bằng máy bay phản lực mài mòn (cát, bắn) cho các bề mặt lớn, bàn chải kim loại, gia công máy tiện, máy mài. Loại bỏ bụi cũng cần thiết sau khi nổ mìn khô. Quá trình hàn nên bắt đầu càng sớm càng tốt sau khi làm sạch để tránh sự hình thành lại các oxit.

Áp dụng lớp nền được sử dụng để cải thiện tính lưu động của chất hàn. Lớp phủ đồng thường được sử dụng nhất. Thép chống ăn mòn cũng được mạ niken. Lớp phủ đồng được áp dụng bằng cách hàn hoặc lắng đọng điện phân.

Vật hàn được đặt gần khe hở ở dạng dây, lá định hình, bột nhão, v.v., hoặc trực tiếp trong khe hở. Một cách khác là nạp vật hàn trong quá trình hàn - thủ công hoặc cơ giới hóa. Mối hàn được cố định bằng cách dán hoặc hàn.

Khi hàn vào khe hở, phương pháp lắng đọng điện được sử dụng rộng rãi (đối với thiếc, titan, đồng, các hợp kim khác nhau). Phun plasma của lớp phủ cũng được sử dụng. Trong hàn phản ứng tiếp xúc, một lá kim loại (hoặc lớp phủ phun) được đặt vào khe hở, tạo thành một cặp tiếp xúc với kim loại của phôi.

Để bảo vệ các bề mặt không thể hàn được, người ta sử dụng «bột nhão» đặc biệt của silicon dioxide (Al2O3), than chì, zirconi oxit và các loại khác.

Cố định trước các bộ phận được sản xuất để duy trì độ hở nhất định và vị trí tương đối của các bộ phận.Trong trường hợp này, có thể sử dụng cả kết nối có thể tháo rời (gắn vào thiết bị, nhấn) và kết nối một thành phần (làm nóng, lắp ráp bằng điểm, điện trở hoặc hàn hồ quang).

Thiết kế cho mối hàn

Các thông số chính của chế độ hàn là:

• nhiệt độ hàn,

• độ nóng,

• giữ thời gian

• lực áp suất (đối với hàn áp lực),

• tỷ lệ làm mát.

Nhiệt độ hàn được xác định dựa trên giá trị tối đa cho phép để hàn các vật liệu này và chất hàn được chọn sao cho nhiệt độ chất lỏng của nó thấp hơn 20-50 độ so với nhiệt độ hàn.

Tốc độ gia nhiệt cần thiết cho các bộ phận có thành mỏng. Nó được xác định theo kinh nghiệm.

Thời gian giữ ở nhiệt độ hàn cũng được xác định theo kinh nghiệm trên cơ sở phải đảm bảo quá trình thấm ướt và lan truyền. Đồng thời, không nên tăng giá trị của nó một cách bất hợp lý, vì điều này có thể dẫn đến xói mòn kim loại của phôi do tác động của chất hàn nóng chảy.

Việc nung nóng để làm chảy chất hàn có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau — thủ công (dùng đèn khò, bàn là hàn), trong lò nung, phương pháp quy nạp và tiếp xúc.

Sau khi hàn, phải tiến hành làm sạch, theo quy định, được thực hiện theo hai giai đoạn. Đầu tiên là loại bỏ chất thải hàn. Thứ hai là tước để loại bỏ các lớp oxit được hình thành trong quá trình hàn thông lượng. Việc không tuân thủ dư lượng thuốc trợ dung tích cực có thể làm suy yếu các mối hàn.

Vì hầu hết các chất trợ dung hàn đều hòa tan trong nước nên cách tốt nhất để loại bỏ chúng là rửa sạch bộ phận lắp ráp trong nước nóng (50 độ trở lên). Tốt nhất là nhúng cụm lắp ráp vào nước khi các bộ phận được hàn vẫn còn nóng. Nếu cần thiết, chất trợ dung có thể được chà nhẹ bằng bàn chải dây. Các phương pháp loại bỏ chất trợ dung tinh vi hơn—làm sạch siêu âm mịn—có thể được sử dụng để đẩy nhanh quá trình tiếp xúc với nước nóng hoặc hơi nước.

Đôi khi cần phải loại bỏ từ thông ra khỏi các bộ phận quá nóng của vật hàn. Trong những trường hợp như vậy, từ thông được bão hòa hoàn toàn với các oxit và chuyển sang màu xanh lục hoặc đen. Trong trường hợp này, nó phải được loại bỏ bằng dung dịch axit clohydric loãng (nồng độ 25%, nhiệt độ gia nhiệt 60-70 độ, tiếp xúc 0,5 ... 2 phút). Trong trường hợp này, bạn phải tuân thủ tất cả các biện pháp phòng ngừa khi làm việc với axit.

Sau khi chất hàn được làm sạch cặn trợ dung, các oxit được loại bỏ. Các chất làm sạch tốt nhất là những chất được khuyến nghị bởi nhà sản xuất chất hàn được sử dụng để hàn. Các dung dịch axit cũng có thể được sử dụng, nhưng axit nitric chẳng hạn sẽ phá hủy chất hàn bạc trong quá trình ăn mòn.

Sau khi loại bỏ chất trợ dung và oxit, các mối hàn có thể được thực hiện một số thao tác hoàn thiện khác - đánh bóng hoặc bảo quản dầu.

Các khuyết tật trong quá trình hàn tương tự như hàn: không nhỏ giọt, tạp chất phi kim loại, lỗ chân lông và lỗ sâu, vết nứt. Hiện tượng không hàn có thể xảy ra khi khe hở và gia nhiệt không đều, khi không đủ độ ẩm hoặc không có lối thoát khí.

Các tạp chất phi kim loại trong mối hàn xuất hiện khi chất hàn tương tác với oxy có trong không khí, do tương tác của từ thông với kim loại của phôi trong quá trình gia nhiệt kéo dài và làm sạch bề mặt trước kém. Các lỗ rỗng và lỗ rỗng có thể hình thành với các khoảng trống lớn và nếu độ hòa tan của khí giảm trong quá trình kết tinh mối hàn.

Các vết nứt có thể do ứng suất nhiệt trong quá trình làm mát các bộ phận hoặc do sự hình thành các hợp chất liên kim loại giòn.

Bằng cách quan sát chế độ hàn, làm sạch kỹ lưỡng và đảm bảo độ hở tối ưu giữa các bộ phận được hàn, nguy cơ khuyết tật trong các mối hàn giảm đáng kể.

Xem thêm: Que hàn và dây điện