Soldadura d'acer al carboni i acer de baix aliatge

1. Material de soldadura

 (1)La soldadura d'acer al carboni i acer de baix aliatge inclou la soldadura suau i la soldadura dura. La soldadura més utilitzada en la soldadura suau és la soldadura d'estany i plom. La humectabilitat d'aquesta soldadura a l'acer augmenta amb l'augment del contingut d'estany, per la qual cosa s'ha d'utilitzar la soldadura amb un alt contingut d'estany per segellar les unions. La capa de compost intermetàl·lic de Fesn2 es pot formar a la interfície entre l'estany i l'acer en la soldadura d'estany i plom. Per evitar la formació de compost en aquesta capa, s'han de controlar adequadament la temperatura de soldadura i el temps de manteniment. La resistència al cisallament de les unions d'acer al carboni soldades amb diverses soldadures d'estany i plom típiques es mostra a la Taula 1. Entre elles, la resistència de la unió soldada amb un 50% de w (SN) és la més alta, i la resistència de la unió soldada amb soldadura sense antimoni és superior a la de l'antimoni.

Taula 1 Resistència al tall de les unions d'acer al carboni soldades amb soldadura de plom i estany

Quan es solda acer al carboni i acer de baix aliatge, s'utilitzen principalment metalls d'aportació de coure pur, coure-zinc i plata-coure-zinc per a soldadura. El coure pur té un punt de fusió alt i és fàcil d'oxidar el metall base durant la soldadura. S'utilitza principalment per a la soldadura amb protecció de gas i la soldadura al buit. Tanmateix, cal tenir en compte que la separació entre les unions soldades ha de ser inferior a 0,05 mm per evitar el problema que la separació de la unió no es pugui omplir a causa de la bona fluïdesa del coure. Les unions d'acer al carboni i acer de baix aliatge soldades amb coure pur tenen una alta resistència. Generalment, la resistència al cisallament és de 150 ~ 215mpa, mentre que la resistència a la tracció es distribueix entre 170 ~ 340mpa.

En comparació amb el coure pur, el punt de fusió de la soldadura de coure-zinc disminueix a causa de l'addició de Zn. Per evitar l'evaporació del Zn durant la soldadura, d'una banda, es pot afegir una petita quantitat de Si a la soldadura de coure-zinc; D'altra banda, s'han d'utilitzar mètodes d'escalfament ràpid, com ara la soldadura per flama, la soldadura per inducció i la soldadura per immersió. Les unions d'acer al carboni i acer de baix aliatge soldats amb metall d'aportació de coure-zinc tenen bona resistència i plasticitat. Per exemple, la resistència a la tracció i la resistència al cisallament de les unions d'acer al carboni soldats amb soldadura b-cu62zn arriben a 420 MPa i 290 MPa. El punt de fusió de la soldadura d'estació de coure i plata és inferior al de la soldadura de coure-zinc, cosa que és convenient per a la soldadura amb agulles. Aquest metall d'aportació és adequat per a la soldadura per flama, la soldadura per inducció i la soldadura al forn d'acer al carboni i acer de baix aliatge, però el contingut de Zn s'ha de reduir tant com sigui possible durant la soldadura al forn i s'ha d'augmentar la velocitat d'escalfament. La soldadura d'acer al carboni i acer de baix aliatge amb metall d'aportació de coure i zinc i plata pot obtenir unions amb bona resistència i plasticitat. Les dades específiques es mostren a la Taula 2.

Taula 2 Resistència de les unions d'acer baix en carboni soldades amb soldadura de plata, coure i zinc

(2) Flux: s'ha d'utilitzar flux o gas de protecció per a la soldadura d'acer al carboni i acer de baix aliatge. El flux normalment es determina pel metall d'aportació seleccionat i el mètode de soldadura. Quan s'utilitza soldadura de plom i estany, es pot utilitzar el líquid barrejat de clorur de zinc i clorur d'amoni com a flux o altre flux especial. El residu d'aquest flux generalment és altament corrosiu i la unió s'ha de netejar estrictament després de la soldadura.

Quan es solda amb metall d'aportació de coure i zinc, s'ha de seleccionar el flux fb301 o fb302, és a dir, bòrax o la barreja de bòrax i àcid bòric; En la soldadura a flama, també es pot utilitzar la barreja de borat de metil i àcid fòrmic com a flux de soldadura, en què el vapor de B2O3 juga el paper d'eliminació de la pel·lícula.

Quan s'utilitza metall d'aportació per a soldadura de plata, coure i zinc, es poden seleccionar fluxos de soldadura fb102, fb103 i fb104, és a dir, una barreja de bòrax, àcid bòric i alguns fluorurs. El residu d'aquest flux és corrosiu fins a cert punt i s'ha d'eliminar després de la soldadura.

2. Tecnologia de soldadura

La superfície a soldar s'ha de netejar mitjançant mètodes mecànics o químics per assegurar que la pel·lícula d'òxid i la matèria orgànica s'eliminin completament. La superfície netejada no ha de ser massa rugosa i no s'ha d'adherir a estelles metàl·liques o altres brutícies.

L'acer al carboni i l'acer de baixa resistència es poden soldar mitjançant diversos mètodes de soldadura habituals. Durant la soldadura amb flama, s'ha d'utilitzar una flama neutra o lleugerament reductora. Durant el funcionament, s'ha d'evitar en la mesura del possible l'escalfament directe del metall d'aportació i del flux mitjançant flama. Els mètodes d'escalfament ràpid, com la soldadura per inducció i la soldadura per immersió, són molt adequats per a la soldadura d'acer tremp i revenit. Al mateix temps, s'ha de seleccionar el tremp o la soldadura a una temperatura inferior a la del reveniment per evitar el reblaniment del metall base. Quan es solda acer de baixa aliatge i alta resistència en atmosfera protectora, no només es requereix una alta puresa del gas, sinó que també s'ha d'utilitzar flux de gas per garantir la mullada i l'escampament del metall d'aportació a la superfície del metall base.

El flux residual es pot eliminar mitjançant mètodes químics o mecànics. Els residus de flux de soldadura orgànica es poden netejar o netejar amb gasolina, alcohol, acetona i altres dissolvents orgànics; Els residus de flux fort corrosiu com el clorur de zinc i el clorur d'amoni s'han de neutralitzar primer en una solució aquosa de NaOH i després netejar-los amb aigua calenta i freda; L'àcid bòric i els residus de flux d'àcid bòric són difícils d'eliminar i només es poden resoldre mitjançant mètodes mecànics o immersió prolongada en aigua ascendent.