Giới thiệu về brazing

Hàn với một lò sưởi

1. Giới thiệu về brazing
2. Hàn với máy sưởi không khí nóng
3. Hàn với Máy nhiệt điểm halogen
4. Hàn với Máy nhiệt tuyến halogen

Giới thiệu về brazing

Hàn là một phương pháp hàn để giữ các kim loại lại với nhau.
Trong quá trình hàn, kim loại cơ bản được nung nóng đến nhiệt độ cao và dây hàn, có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn vật liệu cơ bản, bị nóng chảy bởi sự dẫn nhiệt của vật liệu cơ bản, mà không làm nóng chảy vật liệu cơ bản.
Nó là một phương pháp nối bằng cách trải kim loại phụ lên vật liệu cơ bản bằng một hiện tượng gọi là “thấm ướt”.

Sự khác biệt giữa soldering và brazing

Sự khác biệt về điểm nóng chảy của kim loại phụ
Sự khác biệt giữa hàn và hàn được xác định bởi điểm nóng chảy của kim loại phụ.
Hàn sử dụng kim loại braze có điểm nóng chảy 450 ° C trở lên và hàn bằng cách sử dụng kim loại phụ (chất hàn) có điểm nóng chảy 450 ° C hoặc thấp hơn.
Ví dụ, điểm nóng chảy của kim loại độn có bán trên thị trường cao hơn 580C đối với hàn nhôm, 735C đối với hàn đồng và 745C đối với hàn bạc, cao hơn 450C.
Ngược lại, điểm nóng chảy của vật hàn chứa chì thông thường là 183 ° C và điểm nóng chảy của vật hàn không chứa chì là 217 ° C.

sự khác biệt về cường độ
Hàn mạnh hơn hàn.
Tuy nhiên, sức mạnh của khớp không chỉ được xác định bởi độ bền của dây hàn.
Nói chung, kim loại cơ bản càng mạnh và mối nối hàn càng mỏng thì mối nối càng mạnh.

Tính năng hàn

Do không cần nung vật liệu đế đến nhiệt độ nóng chảy nên vật liệu nền ít có tác dụng nhiệt nên dễ dàng ghép các vật mỏng và nhỏ.
Rất khó để làm hỏng vật liệu nền.
Có thể kết hợp các vật liệu khác nhau có nhiệt độ nóng chảy khác nhau.
[Thận trọng] Việc hàn với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau làm cho lớp khử tan bị rách do sự khác biệt về độ co trong quá trình làm nguội, vì vậy cần phải xem xét phương pháp kết nối.
Vì hàn có điểm nóng chảy thấp hơn vật liệu cơ bản, nên có thể loại bỏ hoặc kết hợp lại các điểm hàn bằng cách làm nóng lại.
* Khi tết hai phần gần nhau theo hai bước, sử dụng các dây tết có nhiệt độ nóng chảy khác nhau có thể tránh làm tan lại phần dây tóc trong lần đầu tiên.
Không giống như các phương pháp nối cơ học như bắt vít, có thể hàn kín khí và kín nước.
Có thể kết hợp ngay cả các đối tượng có hình dạng phức tạp và nhiều điểm nối (hợp nhất hàng loạt nhiều điểm)
Dẫn điện không giống như liên kết bằng chất kết dính.
Nó không đòi hỏi nhiều kỹ năng như hàn hồ quang có vỏ bọc, và các quy trình làm việc có thể được học trong thời gian tương đối ngắn.
Có tính đến hình dạng của mối nối, có thể chế tạo các mối nối có độ bền tương đương với vật liệu cơ bản.
Công việc có thể tương đối tự động

Hàn là một chất phụ gia kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn vật liệu cơ bản và được sử dụng để nối.
Nó được sử dụng bằng cách làm nóng hàn trên điểm nóng chảy của nó bằng cách sử dụng dẫn nhiệt từ vật liệu cơ bản, làm tan chảy nó và lan truyền vào khớp bằng hoạt động mao dẫn.

Lựa chọn vật liệu hàn
1. Điểm nóng chảy của hàn thấp hơn vật liệu cơ bản
Điểm nóng chảy phải thích hợp, và thành phần phải sao cho các bộ phận không bị chảy vào nhau trong quá trình hàn.
2. Khả năng thấm ướt tốt và tính lưu động trung bình
3. Mối nối được hàn phải có các đặc tính yêu cầu như tính chất cơ học như độ bền, tính chất điện như dẫn điện, chống ăn mòn trong môi trường hoạt động.
4. Vật liệu có thể dễ dàng gia công thành dây hoặc tấm

Hợp kim cũng có thể được sử dụng miễn là chúng đáp ứng các yêu cầu này.
Trên thực tế, các yếu tố khác như khả năng làm việc, khối lượng công việc và hiệu quả kinh tế cũng

 

Điểm nóng chảy của kim loại độn càng thấp, thời gian nung nóng càng ngắn, hiệu quả kinh tế càng tốt, đồng thời có thể ngăn chặn được sự phá hoại của vật liệu cơ bản.
Do đó, thay vì sử dụng kim loại nguyên chất, các nguyên tố hợp kim thường được thêm vào để hạ nhiệt độ nóng chảy.
Ví dụ, điểm nóng chảy của 100% bạc là 961,8 ° C, nhưng nếu thêm 28% đồng và tỷ lệ bạc là 72%, điểm nóng chảy thay đổi thành 780 ° C. Thành phần này được gọi là thành phần eutectic.
Điểm nóng chảy cũng có thể được hạ thấp bằng cách thêm các phần tử có độ nóng chảy thấp. Đồng thau hàn được thực hiện bằng cách thêm kẽm có nhiệt độ nóng chảy thấp vào đồng.
Kẽm được thêm vào cùng với đồng trong nhiều bạc hàn. Ngoài ra còn có bạc hàn với thiếc hoặc niken được thêm vào cơ sở này.
Tuy nhiên, nếu tỷ lệ kim loại phụ gia có nhiệt độ nóng chảy thấp quá cao, dây hàn có thể trở nên giòn và hoạt động không tốt.

Nguyên tắc hàn

Ôxy trong không khí phản ứng với các nguyên tử của vật liệu cơ bản để tạo thành một lớp ôxít trên bề mặt của nhiều kim loại.
Ngay cả kim loại độn nóng chảy được đưa tiếp xúc với bề mặt kim loại nơi màng oxit đã hình thành, các nguyên tử kim loại hàn và nguyên tử kim loại cơ bản không thể hút nhau.
Một lực gọi là lực liên phân tử tác dụng giữa các phân tử để hút nhau.
Nếu có lớp oxit thì không có lực hút giữa nguyên tử kim loại phụ và nguyên tử kim loại cơ bản. Tình huống này được cho là kim loại phụ không làm ướt vật liệu cơ bản.
Ấn tượng là một chiếc ô mới với những giọt nước trên đó. Kim loại phụ chảy vì không có lực giữa các phân tử.

Để thực hiện quá trình hàn, cần phải làm ướt vật liệu hàn nóng chảy lên vật liệu cơ bản, và vì lý do đó, cần phải loại bỏ màng oxit.
Có hai cách để loại bỏ lớp oxit này: một là khử oxi trong oxit trong môi trường có tính khử như hiđro, chỉ để lại các nguyên tử kim loại, hai là dùng chất trợ dung.
Khi dòng chảy nóng chảy tiếp xúc với lớp oxit trên bề mặt của vật liệu cơ bản, oxy bị loại bỏ khỏi lớp oxit và chỉ còn lại các nguyên tử kim loại cơ bản.
Tác động thông lượng này loại bỏ màng oxit về mặt hóa học, cho phép tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại độn hàn và bề mặt kim loại của kim loại cơ bản.
Khi vật liệu hàn nóng chảy chảy ở trạng thái này, các nguyên tử kim loại của vật liệu cơ bản và các nguyên tử kim loại của vật liệu hàn sẽ tác dụng lực và liên kết giữa các phân tử. Trạng thái này được gọi là kim loại độn được làm ướt với vật liệu cơ bản.
Ấn tượng là trạng thái trong đó mưa thấm vào và làm tán xạ một chiếc ô bị mất tác dụng chống thấm.

Nếu tiếp tục gia nhiệt ngay cả sau khi braze đã làm ướt vật liệu cơ bản, các nguyên tử vật liệu hàn sẽ thấm vào giữa các nguyên tử vật liệu cơ bản, tạo ra một vùng mà nguyên tử vật liệu hàn và nguyên tử vật liệu cơ bản được trộn lẫn.
Vùng này được gọi là lớp hợp kim (lớp khuếch tán). Lớp hợp kim này tăng cường sức mạnh cho mối nối.

Giới thiệu về Flux(Thuốc hàn)

Hoạt động của chất trợ dung là loại bỏ lớp màng oxit trên bề mặt kim loại, và chất trợ dung phản ứng hóa học với oxit tạo ra sản phẩm (muối kim loại) khi hòa tan và bị mất đi.
Khi hàn thép hoặc đồng sử dụng hàn the hoặc axit boric làm chất trợ dung, màng oxit bị hòa tan và loại bỏ bằng phản ứng sau đây.

FeO (oxit sắt) + Na2B4O7 (hàn the) Fe (BO2) 2 + 2NaBO2
CuO (đồng oxit) + 2H3BO3 (axit boric) Cu (BO2) 2 + 3H2O

Chất trợ dung không có tác dụng loại bỏ các oxit dày như rỉ sét trên bề mặt vật liệu nền, vật liệu sơn phủ, dầu mỡ, bụi bẩn, v.v.
Vì vậy, cần phải loại bỏ các chất lạ này trước khi hàn.
Nếu một vật thể lạ như dầu hoặc cặn bám vào vật liệu cơ bản, chất trợ dung sẽ không hoạt động bình thường.
Các chất lạ này có thể được loại bỏ bằng cách tẩy dầu mỡ và đánh bóng.
Ngoài ra, nhiệt độ nóng chảy của chất trợ dung thường thấp hơn 50 ° C so với nhiệt độ của kim loại phụ.

Về sưởi ấm

Sưởi ấm là điều cần thiết để hàn.
Do đó, không thể tránh khỏi các tác động nhiệt của quá trình gia nhiệt lên vật liệu cơ bản và xảy ra các thay đổi cấu trúc như quá trình oxy hóa, làm mềm, cứng và thô hóa bề mặt của vật liệu cơ bản.

Có nhiều phương pháp sưởi ấm khác nhau, nhưng yếu tố quan trọng nhất trong tất cả các phương pháp sưởi ấm là kiểm soát nhiệt độ.
Vật liệu cơ bản gần mối nối được làm nóng đồng đều đến nhiệt độ hàn xác định trước, và một khi dây hàn bắt đầu chảy, nó được duy trì ở nhiệt độ đó cho đến khi thấm hoàn toàn vào mối nối.
Cần phải kiểm soát nhiệt độ ổn định bằng cách ngăn chặn sự thay đổi nhiệt độ.
Ngoài ra, vì nhiệt độ gia nhiệt và thời gian gia nhiệt thay đổi tùy thuộc vào hình dạng của vật liệu cơ bản và vật liệu hàn, nên cần phải xác định các điều kiện gia nhiệt tối ưu.

Các điểm của gia nhiệt hàn

Phần hàn không được làm nóng trực tiếp, nhưng vật liệu cơ bản gần mối nối được làm nóng, và nhiệt dẫn điện làm nóng chảy kim loại phụ.
Khi vật liệu cơ bản quá nóng, một lớp ôxít dày hình thành trên bề mặt, làm cho chất trợ dung khó loại bỏ lớp ôxít và kim loại phụ sẽ không làm ướt vật liệu cơ bản.
Hơn nữa, quá nhiệt làm tăng hiệu ứng nhiệt trên vật liệu cơ bản, hoặc đạt đến nhiệt độ nóng chảy của vật liệu cơ bản và nóng chảy.
Nếu nhiệt dung và độ dày thành khác nhau, thì gia nhiệt cái lớn hơn trước.
Nhiệt độ hàn tiêu chuẩn được xác định bằng cách kiểm tra màu sắc của vật liệu cơ bản và mức độ hòa tan của chất trợ dung.
Nhiệt bổ sung khi hàn với lò sưởi halogen sử dụng nhiệt kế bức xạ và nhiệt độ sưởi có thể được điều chỉnh bằng điều khiển phản hồi.
Không sử dụng nhiều kim loại độn hơn mức cần thiết, vì kim loại độn đi vào các khe hở giữa các mối nối do hoạt động của mao dẫn.

Giới thiệu về khe hở khớp hàn

Trong quá trình hàn, chất hàn chảy qua khe hở do hoạt động của mao dẫn. Nếu khe hở quá rộng, kim loại độn có thể chảy sang phía có khe hở nhỏ hơn, hoặc khe hở có thể vẫn còn sau khi hàn, dẫn đến mối nối kém.
Điều quan trọng là phải biết khoảng cách thích hợp và bện.

Các loại Brazing và Khoảng thời gian Brazing thích hợp