1. مواد لحیم کاری
(1) فولادهای ابزار لحیم‌کاری سخت و کاربیدهای سمانته معمولاً از فلزات پرکننده لحیم‌کاری مس خالص، مس روی و مس نقره استفاده می‌کنند. مس خالص قابلیت ترشوندگی خوبی در برابر انواع کاربیدهای سمانته دارد، اما بهترین اثر را می‌توان با لحیم‌کاری سخت در اتمسفر احیاکننده هیدروژن به دست آورد. در عین حال، به دلیل دمای بالای لحیم‌کاری سخت، تنش در اتصال زیاد است که منجر به افزایش تمایل به ترک می‌شود. استحکام برشی اتصال لحیم‌کاری شده با مس خالص حدود 150 مگاپاسکال است و انعطاف‌پذیری اتصال نیز زیاد است، اما برای کار در دمای بالا مناسب نیست.
فلز پرکننده مس-روی رایج‌ترین فلز پرکننده مورد استفاده برای فولادهای ابزار لحیم‌کاری سخت و کاربیدهای سیمانی است. به منظور بهبود ترشوندگی لحیم و استحکام اتصال، اغلب عناصر آلیاژی منگنز، نیکل، آهن و سایر عناصر آلیاژی به لحیم اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، w (MN) 4٪ به b-cu58znmn اضافه می‌شود تا استحکام برشی اتصالات لحیم‌کاری سخت کاربیدی در دمای اتاق به 300 تا 320 مگاپاسکال برسد. این فلز همچنان می‌تواند در دمای 320 درجه سانتیگراد، استحکام برشی 220 تا 240 مگاپاسکال را حفظ کند. افزودن مقدار کمی CO بر پایه b-cu58znmn می‌تواند استحکام برشی اتصال لحیم‌کاری سخت را به 350 مگاپاسکال برساند و از چقرمگی ضربه و استحکام خستگی بالایی برخوردار باشد و عمر مفید ابزارهای برش و ابزارهای حفاری سنگ را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.
نقطه ذوب پایین‌تر فلز پرکننده لحیم‌کاری مس نقره و تنش حرارتی کمتر اتصال لحیم‌کاری شده، برای کاهش تمایل به ترک‌خوردگی کاربید سیمانی در حین لحیم‌کاری مفید است. به منظور بهبود ترشوندگی لحیم و بهبود استحکام و دمای کاری اتصال، اغلب منگنز، نیکل و سایر عناصر آلیاژی به لحیم اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، لحیم b-ag50cuzncdni قابلیت ترشوندگی عالی در برابر کاربید سیمانی دارد و اتصال لحیم‌کاری شده دارای خواص جامع خوبی است.
علاوه بر سه نوع فلز پرکننده لحیم‌کاری فوق، می‌توان فلزات پرکننده لحیم‌کاری پایه منگنز و پایه نیکل، مانند b-mn50nicucrco و b-ni75crsib، را برای کاربید سیمانی که در دمای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد کار می‌کند و به استحکام اتصال بالایی نیاز دارد، انتخاب کرد. برای لحیم‌کاری فولاد تندبر، باید فلز پرکننده لحیم‌کاری ویژه با دمای لحیم‌کاری مطابق با دمای کوئنچ انتخاب شود. این فلز پرکننده به دو دسته تقسیم می‌شود: یکی فلز پرکننده از نوع فرومنگنز است که عمدتاً از فرومنگنز و بوراکس تشکیل شده است. استحکام برشی اتصال لحیم‌کاری شده عموماً حدود 100 مگاپاسکال است، اما اتصال مستعد ترک خوردن است. نوع دیگری از آلیاژ مس ویژه حاوی Ni، Fe، Mn و Si است که به راحتی در اتصالات لحیم‌کاری شده ترک نمی‌خورد و استحکام برشی آن را می‌توان تا 300 مگاپاسکال افزایش داد.
(2) انتخاب فلاکس لحیم کاری و گاز محافظ فلاکس لحیم کاری باید با فلز پایه و فلز پرکننده مورد جوشکاری مطابقت داشته باشد. هنگام لحیم کاری فولاد ابزار و کاربید سیمانی، فلاکس لحیم کاری مورد استفاده عمدتاً بوراکس و اسید بوریک است و مقداری فلوراید (KF، NaF، CaF2 و غیره) اضافه می‌شود. فلاکس‌های Fb301، fb302 و fb105 برای لحیم مس روی و فلاکس‌های fb101 تا fb104 برای لحیم مس نقره استفاده می‌شوند. فلاکس بوراکس عمدتاً زمانی استفاده می‌شود که از فلز پرکننده لحیم کاری ویژه برای لحیم کاری فولاد پرسرعت استفاده شود.
به منظور جلوگیری از اکسیداسیون فولاد ابزار در حین گرمایش لحیم کاری و جلوگیری از تمیزکاری پس از لحیم کاری، می‌توان از لحیم کاری با محافظ گاز استفاده کرد. گاز محافظ می‌تواند گاز بی‌اثر یا گاز کاهنده باشد و نقطه شبنم گاز باید کمتر از -40 درجه سانتیگراد باشد. کاربید سیمانی را می‌توان تحت حفاظت هیدروژن لحیم کاری کرد و نقطه شبنم هیدروژن مورد نیاز باید کمتر از -59 درجه سانتیگراد باشد.
۲. فناوری لحیم‌کاری سخت
فولاد ابزار باید قبل از لحیم کاری تمیز شود و سطح ماشینکاری شده نباید خیلی صاف باشد تا خیس شدن و پخش شدن مواد و فلاکس لحیم کاری تسهیل شود. سطح کاربید سمانته قبل از لحیم کاری باید سندبلاست شود یا با کاربید سیلیکون یا چرخ سنگ زنی الماس صیقل داده شود تا کربن اضافی روی سطح از بین برود تا در حین لحیم کاری با فلز پرکننده لحیم کاری خیس شود. کاربید سمانته حاوی کاربید تیتانیوم به سختی خیس می شود. خمیر اکسید مس یا اکسید نیکل به روش جدیدی روی سطح آن اعمال می شود و در اتمسفر کاهنده پخته می شود تا مس یا نیکل به سطح منتقل شوند و قابلیت خیس شدن لحیم قوی افزایش یابد.
لحیم‌کاری سخت فولاد ابزار کربنی ترجیحاً باید قبل یا همزمان با فرآیند کوئنچ انجام شود. اگر لحیم‌کاری سخت قبل از فرآیند کوئنچ انجام شود، دمای انجماد فلز پرکننده مورد استفاده باید بالاتر از محدوده دمای کوئنچ باشد، به طوری که قطعه جوش داده شده هنگام گرم شدن مجدد تا دمای کوئنچ بدون شکست، همچنان استحکام کافی داشته باشد. هنگامی که لحیم‌کاری سخت و کوئنچ با هم انجام می‌شوند، فلز پرکننده با دمای انجماد نزدیک به دمای کوئنچ باید انتخاب شود.
فولاد ابزار آلیاژی طیف گسترده‌ای از قطعات را دارد. فلز پرکننده لحیم‌کاری سخت مناسب، فرآیند عملیات حرارتی و فناوری ترکیب فرآیند لحیم‌کاری سخت و عملیات حرارتی باید بر اساس نوع خاص فولاد تعیین شود تا عملکرد اتصال خوبی حاصل شود.
دمای کوئنچ فولاد تندبر عموماً بالاتر از دمای ذوب لحیم نقره مس و مس روی است، بنابراین لازم است قبل از لحیم‌کاری سخت کوئنچ شود و در حین یا بعد از تمپر ثانویه لحیم‌کاری سخت انجام شود. اگر پس از لحیم‌کاری سخت، کوئنچ لازم باشد، فقط می‌توان از فلز پرکننده مخصوص لحیم‌کاری سخت که در بالا ذکر شد برای لحیم‌کاری سخت استفاده کرد. هنگام لحیم‌کاری سخت ابزارهای برش فولاد تندبر، استفاده از کوره کک مناسب است. هنگامی که فلز پرکننده لحیم‌کاری سخت ذوب شد، ابزار برش را بیرون بیاورید و بلافاصله آن را تحت فشار قرار دهید، فلز پرکننده اضافی لحیم‌کاری را اکسترود کنید، سپس کوئنچ روغنی انجام دهید و سپس آن را در دمای 550 تا 570 درجه سانتیگراد تمپر کنید.
هنگام لحیم کاری تیغه کاربید سیمانی با نوار ابزار فولادی، باید روش افزایش فاصله لحیم کاری و استفاده از واشر جبران پلاستیکی در فاصله لحیم کاری اتخاذ شود و پس از جوشکاری، خنک سازی آهسته انجام شود تا تنش لحیم کاری کاهش یابد، از ترک خوردگی جلوگیری شود و عمر مفید مجموعه ابزار کاربید سیمانی افزایش یابد.
پس از جوشکاری الیاف، باقیمانده روان‌ساز روی جوش باید با آب داغ یا مخلوط عمومی حذف سرباره شسته شود و سپس با محلول اسیدشویی مناسب اسیدشویی شود تا لایه اکسید روی میله ابزار پایه از بین برود. با این حال، مراقب باشید که از محلول اسید نیتریک برای جلوگیری از خوردگی فلز اتصال لحیم‌کاری استفاده نکنید.
زمان ارسال: ۱۳ ژوئن ۲۰۲۲