Phân loại bàn là hàn, đặc tính kỹ thuật và khuyến nghị lựa chọn
Khi chọn hàn, bạn nên được hướng dẫn bởi các nguyên tắc sau:
1) nhiệt độ nóng chảy của các bộ phận hàn phải cao hơn nhiệt độ nóng chảy của vật hàn,
2) phải đảm bảo tính thấm ướt tốt của vật liệu cơ bản,
3) các giá trị của hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu cơ bản và vật hàn cũng phải gần nhau,
4) độc tính hàn thấp nhất,
5) chất hàn không được vi phạm các tính chất cơ học của vật liệu cơ bản và tạo thành một cặp điện hóa với nó, dẫn đến ăn mòn mạnh trong quá trình vận hành,
6) các đặc tính của chất hàn phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và vận hành cho toàn bộ công trình (độ bền, độ dẫn điện, khả năng chống ăn mòn, khả năng chống lạnh, v.v.),
7) các chất hàn có khoảng cách kết tinh hạn chế yêu cầu chất lượng của quá trình chuẩn bị bề mặt để hàn và đảm bảo khoảng cách mao dẫn chính xác, với các khoảng trống lớn, tốt hơn là sử dụng các chất hàn tổng hợp,
8) chất hàn tự tưới, không có kẽm và các kim loại khác có áp suất hơi cao, thích hợp nhất cho hàn chân không và hàn trong môi trường khí bảo vệ,
9) để hàn các bộ phận phi kim loại, người ta sử dụng chất hàn có phụ gia của các nguyên tố có ái lực hóa học cao nhất (đối với gốm và thủy tinh - với zirconium, hafni, indium, titan).
Chất hàn được phân loại theo một số tiêu chí:
1. Theo nhiệt độ nóng chảy:
a) nhiệt độ thấp (Tm lên đến 450 độ, dựa trên gali, indi, thiếc, bismuth, kẽm, chì và cadmium): đặc biệt nóng chảy nhẹ (Tm lên đến 145 độ), nóng chảy thấp (Tm = 145 .. 450 độ );
b) nhiệt độ cao (Tm hơn 450 độ, dựa trên đồng, nhôm, niken, bạc, sắt, coban, titan): nóng chảy trung bình (Tm = 450 ... 1100 độ), nóng chảy cao (Tm = 1100 ... 1850 độ. ), vật liệu chịu lửa (Tm hơn 1850 độ.).
2. Theo loại nóng chảy: nóng chảy hoàn toàn và một phần (composite, từ chất độn rắn và phần nóng chảy thấp).
3. Theo phương pháp lấy chất hàn sẵn sàng và hình thành trong quá trình hàn (hàn phản ứng tiếp xúc). Trong hàn phản ứng tiếp xúc, chất hàn được tạo ra bằng cách nấu chảy kim loại cơ bản, miếng đệm (lá), lớp phủ hoặc dịch chuyển kim loại khỏi chất trợ dung.
4. Theo nguyên tố hóa học chính trong thành phần của chất hàn (hàm lượng trên 50%): indi, gali, thiếc, magie, kẽm, nhôm, đồng, bạc, vàng, niken, coban, sắt, mangan, palađi, titan, niobi, zirconium, vanadi, chất hàn hỗn hợp của hai nguyên tố.
5. Theo phương pháp tạo dòng: trợ dung và tự chảy có chứa liti, bo, kali, silic, natri. Chất trợ dung được sử dụng để loại bỏ các oxit và bảo vệ các cạnh khỏi quá trình oxy hóa.
6.Theo công nghệ sản xuất hàn: ép, kéo, dập, cán, đúc, thiêu kết, vô định hình, bào.
7. Theo loại hàn: Dải, Dây, Hình ống, Dải, Tấm, Hỗn hợp, Bột, Dán, Máy tính bảng, Nhúng.
Trong số các chất hàn nhiệt độ thấp, phổ biến nhất là chất hàn chì cho thiếc (Tm = 183 độ với hàm lượng thiếc là 60%), hàm lượng thiếc có thể thay đổi trong khoảng 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 độ. Với hàm lượng cao hơn của nguyên tố này, nhiệt độ nóng chảy giảm và tính lưu động của hợp kim tăng lên.
Do hợp kim của thiếc và chì dễ bị phân hủy và không tương tác tốt với kim loại trong quá trình hàn nên các chất phụ gia hợp kim kẽm, nhôm, bạc, cadmium, antimon, đồng được đưa vào thành phần của các chất hàn này.
Các hợp chất cadmium cải thiện tính chất của chất hàn, nhưng chúng làm tăng độc tính. Chất hàn có hàm lượng kẽm cao được sử dụng để hàn kim loại màu - hợp kim đồng, nhôm, đồng thau và kẽm. Chất hàn thiếc có khả năng chịu nhiệt lên đến nhiệt độ khoảng 100 độ, chì - lên đến 200 độ. Chì cũng bị ăn mòn nhanh chóng ở vùng khí hậu nhiệt đới.
Các chất hàn ở nhiệt độ thấp nhất là các công thức có chứa gali (Tm = 29°). Hàn thiếc-gali có Tm = 20 độ.
Chất hàn bitmut có Tm = 46 … 167 độ. Các chất hàn như vậy tăng về khối lượng trong quá trình hóa rắn.
Điểm nóng chảy của indi là 155 độ. Chất hàn indium Chúng được sử dụng khi hàn các vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt độ khác nhau (ví dụ, thép chống ăn mòn với thủy tinh thạch anh), vì nó có đặc tính dẻo cao.Indium có khả năng chống oxy hóa, chống ăn mòn kiềm, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt và khả năng thấm ướt.
Trong số các chất hàn nhiệt độ cao, dễ nóng chảy nhất là các hợp chất gốc đồng... Chất hàn đồng được sử dụng để hàn thép và gang, niken và các hợp kim của nó, cũng như trong hàn chân không. Chất hàn đồng-phốt pho (hàm lượng phốt pho lên tới 7%) được sử dụng để hàn đồng thay thế cho chất hàn bạc.
Chúng có chất hàn đồng dẻo hơn với phụ gia bạc và mangan... Để cải thiện tính chất cơ học, người ta đưa vào các chất phụ gia niken, kẽm, coban, sắt, kim loại kiềm, bo và silic.
Các chất hàn đồng-kẽm chịu lửa tốt hơn (Tm hơn 900 độ. Với lượng kẽm lên tới 39%), được sử dụng để hàn thép carbon và các vật liệu khác nhau. Mất kẽm dưới dạng bay hơi làm thay đổi tính chất của chất hàn và có hại cho sức khỏe, cũng như khói cadmium. Để giảm hiệu ứng này, silicon được đưa vào chất hàn.
Que hàn đồng-niken thích hợp để hàn các bộ phận làm bằng thép chống ăn mòn. Thành phần niken làm tăng Tm. Để giảm nó, silicon, boron và mangan được đưa vào chất hàn.
Chất hàn bạc được chế tạo dưới dạng hệ thống «đồng-bạc» (Tm = 600 ... 860 độ). Chất hàn bạc có chứa các chất phụ gia làm giảm Tm (thiếc, cadmium, kẽm) và tăng độ bền của mối nối (mangan và niken). Chất hàn bạc rất phổ biến và được sử dụng để hàn kim loại và phi kim loại.
Khi hàn thép chịu nhiệt, sử dụng chất hàn cho niken từ hệ thống "niken-mangan"... Ngoài mangan, những chất hàn này còn chứa các chất phụ gia khác làm tăng khả năng chịu nhiệt: zirconium, niobi, hafni, vonfram, coban, vanadi, silicon và bo.
Hàn nhôm được thực hiện hàn nhôm với việc bổ sung đồng, kẽm, bạc và giảm silicon của Tm. Yếu tố cuối cùng tạo thành hệ thống chống ăn mòn nhất với nhôm.
Việc hàn các kim loại chịu lửa (molypden, niobi, tantali, vanadi) được thực hiện bằng chất hàn nhiệt độ cao nguyên chất hoặc hỗn hợp dựa trên zirconium, titan và vanadi. Hàn vonfram được sản xuất từ các chất hàn phức tạp của các hệ thống "titan-vanadi-niobi", "titan-zirconium-niobi", v.v.
Các tính chất của chất hàn và thành phần hóa học của chúng được thể hiện trong Bảng 1-6.
Bảng 1. Chất hàn nóng chảy cực thấp
Bảng 2. Tính chất của một số hợp kim ở nhiệt độ thấp
Bảng 3. Tính chất của thiếc hàn có bổ sung bạc / đồng
Bảng 4 (phần 1) Tính chất của chất hàn cho thiếc và chì
Bảng 5. Tính chất của chất hàn dựa trên indi, chì hoặc thiếc với phụ gia bạc
Công nghệ hàn không chì: Chất hàn SAC và chất kết dính dẫn điện