Lutowanie próżniowe aluminium jest szeroko stosowane w produkcji przemysłowej. Jak przebiega lutowanie aluminium i stopów aluminium? Następująca sieć Shanghai Nonferrous Network zapozna Cię z metodami lutowania aluminium i stopów aluminium.
Lutowanie próżniowe stopów aluminium odbywa się w wysokiej próżni. Po dokładnym oczyszczeniu powierzchnia stopu aluminium nie jest łatwa do utworzenia grubej warstwy tlenku w warunkach próżni i wysokiej temperatury. Aby osiągnąć cel lutowania, materiał lutowniczy może zwilżyć powierzchnię metalu nieszlachetnego bez środka lutowniczego. Temperatura lutowania próżniowego stopu aluminium jest wyższa od linii likwidusu lutu i niższa od linii solidusu materiału macierzystego. Podczas lutowania materiał lutowniczy topi się do stanu ciekłego, podczas gdy materiał macierzysty pozostaje w stanie stałym.
Lutowanie próżniowe aluminium ma pewne cechy szczególne w porównaniu z lutowaniem próżniowym innych metali. Magnez metaliczny jest często stosowany jako aktywator do lutowania próżniowego aluminium i stopów aluminium. Wśród aktywatorów metali, które mogą przyspieszać lutowanie aluminium, Mg ma wysoką prężność pary i łatwo odparowuje pod próżnią, co pomaga w usuwaniu Al2O3. Jest także stosunkowo tani, dlatego stał się powszechnie stosowanym aktywatorem przy lutowaniu próżniowym stopów aluminium. Aktywatorami metali są pierwiastki o wyższej prężności pary i większym powinowactwie do tlenu niż aluminium, takie jak antymon, bizmut, magnez itp.
Magnez można stosować jako aktywator bezpośrednio na obrabianym przedmiocie w postaci cząstek, wprowadzać do obszaru lutowania w postaci pary lub dodawać do spoiwa do lutowania aluminiowo-krzemowego jako pierwiastek stopowy.
Ilość magnezu dodanego do spoiwa do lutowania twardego ma znaczący wpływ na zwilżalność spoiwa do lutowania twardego. Wraz ze wzrostem ilości magnezu wzrasta współczynnik płynięcia spoiwa do lutowania twardego. Jednakże wraz ze wzrostem zawartości magnezu, lut lutowniczy intensyfikuje również rozpuszczanie aluminium, co jest spowodowane tworzeniem się trójskładnikowej eutektyki Al-Mg-Si; a jeśli zawartość magnezu jest zbyt wysoka, spoiwo do lutowania jest łatwe do stracenia i uszkodzenia powierzchni konstrukcji spawanej. Biorąc pod uwagę producenta profili aluminiowych, ωMg spoiwa do lutowania wynosi korzystnie 1,0% -1,5%. Badania wykazały, że dodając bizmut o ułamku masowym około 0,1% podczas dodawania magnezu do spoiwa do lutowania twardego aluminiowo-krzemowego, można zmniejszyć ilość magnezu dodanego do spoiwa do lutowania twardego, napięcie powierzchniowe spoiwa do lutowania twardego można zmniejszyć, poprawić zwilżalność i zmniejszyć wymagania dotyczące próżni.
Lutowanie próżniowe aluminium nadaje się do połączeń doczołowych, połączeń typu T i podobnych połączeń, ponieważ złącza te są bardziej otwarte, a warstwa tlenku w szczelinie jest łatwa do usunięcia. Film tlenkowy na złączu zakładkowym jest trudniejszy do usunięcia, dlatego nie jest to zalecane.
Rozpływalność materiału lutowniczego podczas lutowania próżniowego jest gorsza niż podczas lutowania zanurzeniowego, dlatego należy zastosować większą szczelinę lutowniczą.
Proces lutowania próżniowego aluminium jest zasadniczo taki sam jak lutowania próżniowego innych metali. Ponieważ jednak usuwanie jego warstwy zależy od działania aktywatora magnezu, w przypadku spoin o złożonej strukturze, aby zapewnić materiałowi rodzicielskiemu pełne działanie par magnezu, często stosuje się dodatkowe środki w procesie lokalnego ekranowania, to znaczy spoinę najpierw umieszcza się w skrzyni ze stali nierdzewnej (zwanej zbiorczo skrzynią procesową), a następnie umieszcza w piecu próżniowym w celu nagrzania i lutowania, co może znacznie poprawić jakość lutowania. W razie potrzeby do pudełka można dodać niewielką ilość cząstek czystego magnezu dla wzmocnienia efektu. Powierzchnia części aluminiowych lutowanych próżniowo jest gładka, szew lutowniczy jest gęsty i po lutowaniu nie jest wymagane czyszczenie.
Lutowanie próżniowe otworzyło nową drogę do lutowania aluminium bez topnika i poprawiło jakość produktów lutowania, ale ma również pewne wady, głównie: skomplikowany sprzęt, wysokie koszty produkcji i trudna technologia konserwacji układu próżniowego; opary magnezu osadzają się na ścianie pieca, ekranie termoizolacyjnym i układzie próżniowym, wpływając na wydajność roboczą sprzętu, wymagając częstego czyszczenia i konserwacji; opiera się na nagrzewaniu radiacyjnym, z małą prędkością i słabą jednorodnością, szczególnie w przypadku dużych i skomplikowanych spawów, zjawisko to jest bardziej znaczące, dlatego nadaje się do spawów o mniejszych rozmiarach i prostszej konstrukcji.
