ნახშირბადოვანი და დაბალი შენადნობის ფოლადის შედუღება

1. შედუღების მასალა

 (1)ნახშირბადოვანი და დაბალი შენადნობის ფოლადის შედუღება მოიცავს რბილ და მყარ შედუღებას. რბილ შედუღებაში ფართოდ გამოყენებული შედუღების საშუალებაა კალის ტყვიის შედუღება. ამ შედუღების ფოლადთან დასველების უნარი იზრდება კალის შემცველობის ზრდასთან ერთად, ამიტომ შეერთებების დალუქვისთვის უნდა იქნას გამოყენებული კალის მაღალი შემცველობის შედუღება. Fesn2 ინტერმეტალური ნაერთის ფენა შეიძლება წარმოიქმნას კალის ტყვიის შედუღებაში კალასა და ფოლადს შორის საზღვარზე. ამ ფენაში ნაერთის წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად, შედუღების ტემპერატურა და შენარჩუნების დრო სათანადოდ უნდა იყოს კონტროლირებადი. რამდენიმე ტიპიური კალის ტყვიის შედუღებით შედუღებული ნახშირბადოვანი ფოლადის შეერთებების ძვრის სიმტკიცე ნაჩვენებია ცხრილში 1. მათ შორის, 50% w (SN)-ით შედუღებული შეერთების სიმტკიცე ყველაზე მაღალია, ხოლო სტიბიუმისგან თავისუფალი შედუღებით შედუღებული შეერთების სიმტკიცე უფრო მაღალია, ვიდრე სტიბიუმისგან თავისუფალი შედუღებით.

ცხრილი 1. ნახშირბადოვანი ფოლადის შეერთებების ძვრის სიმტკიცე, რომლებიც შედუღებულია კალის ტყვიის შედუღებით

ნახშირბადოვანი და დაბალი შენადნობის ფოლადის შედუღებისას ძირითადად გამოიყენება სუფთა სპილენძი, სპილენძი-თუთია და ვერცხლის სპილენძი-თუთიის შედუღების შემავსებელი ლითონები. სუფთა სპილენძს აქვს მაღალი დნობის წერტილი და ადვილად იჟანგება ძირითადი ლითონი შედუღების დროს. იგი ძირითადად გამოიყენება გაზის დამცავი შედუღებისთვის და ვაკუუმური შედუღებისთვის. თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ შედუღებულ შეერთებებს შორის უფსკრული უნდა იყოს 0.05 მმ-ზე ნაკლები, რათა თავიდან იქნას აცილებული პრობლემა, რომ შეერთების უფსკრული ვერ შეივსოს სპილენძის კარგი დინების გამო. სუფთა სპილენძით შედუღებულ ნახშირბადოვან ფოლადს და დაბალი შენადნობის ფოლადის შეერთებებს აქვთ მაღალი სიმტკიცე. ზოგადად, ძვრის სიმტკიცეა 150 ~ 215 მპა, ხოლო დაჭიმვის სიმტკიცე ნაწილდება 170 ~ 340 მპა-ს შორის.

სუფთა სპილენძთან შედარებით, სპილენძ-თუთიის შედუღების დნობის წერტილი მცირდება Zn-ის დამატების გამო. შედუღების დროს Zn-ის აორთქლების თავიდან ასაცილებლად, ერთი მხრივ, სპილენძ-თუთიის შედუღებას შეიძლება დაემატოს მცირე რაოდენობით Si; მეორე მხრივ, უნდა იქნას გამოყენებული სწრაფი გათბობის მეთოდები, როგორიცაა ცეცხლოვანი შედუღება, ინდუქციური შედუღება და დიპლომატიური შედუღება. სპილენძ-თუთიის შემავსებლით შედუღებული ნახშირბადოვანი ფოლადისა და დაბალშენადნობის ფოლადის შეერთებებს კარგი სიმტკიცე და პლასტიურობა აქვთ. მაგალითად, b-cu62zn შედუღებით შედუღებული ნახშირბადოვანი ფოლადის შეერთებების დაჭიმვის სიმტკიცე და ძვრის სიმტკიცე 420MPa და 290mpa-ს აღწევს. ვერცხლისა და სპილენძის სადგურური შედუღების დნობის წერტილი უფრო დაბალია, ვიდრე სპილენძ-თუთიის შედუღების, რაც მოსახერხებელია ნემსისებური შედუღებისთვის. ეს შემავსებელი ლითონი შესაფერისია ნახშირბადოვანი ფოლადისა და დაბალშენადნობის ფოლადის ცეცხლოვანი შედუღების, ინდუქციური შედუღების და ღუმელში შედუღებისთვის, მაგრამ ღუმელის შედუღების დროს Zn-ის შემცველობა მაქსიმალურად უნდა შემცირდეს და გათბობის სიჩქარე უნდა გაიზარდოს. ვერცხლისა და სპილენძ-თუთიის შემავსებლით ნახშირბადოვანი ფოლადისა და დაბალშენადნობის ფოლადის შედუღებით შესაძლებელია კარგი სიმტკიცისა და პლასტიურობის მქონე შეერთებების მიღება. კონკრეტული მონაცემები მოცემულია ცხრილში 2.

ცხრილი 2. ვერცხლის, სპილენძისა და თუთიის შედუღებით შედუღებული დაბალნახშირბადოვანი ფოლადის შეერთებების სიმტკიცე

(2) ფლუქსი: ნახშირბადოვანი და დაბალი შენადნობის ფოლადის შედუღებისთვის უნდა იქნას გამოყენებული ფლუქსი ან დამცავი აირი. ფლუქსი, როგორც წესი, განისაზღვრება შერჩეული შემავსებელი ლითონისა და შედუღების მეთოდით. ​​კალის ტყვიის შედუღების გამოყენებისას, თუთიის ქლორიდისა და ამონიუმის ქლორიდის შერეული სითხე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფლუქსი ან სხვა სპეციალური ფლუქსი. ამ ფლუქსის ნარჩენები, როგორც წესი, ძლიერ კოროზიულია და შედუღების შემდეგ შეერთება მკაცრად უნდა გაიწმინდოს.

სპილენძ-თუთიის შემავსებელი მეტალით შედუღებისას უნდა შეირჩეს fb301 ან fb302 ფლუსი, ანუ ბორაქსი ან ბორაქსის და ბორის მჟავას ნარევი; ცეცხლზე შედუღებისას, შედუღების ფლუსად ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მეთილბორატის და ჭიანჭველმჟავას ნარევი, რომელშიც B2O3 ორთქლი ასრულებს აპკის მოშორების როლს.

როდესაც ვერცხლის, სპილენძისა და თუთიის შედუღების შემავსებელი ლითონი გამოიყენება, შესაძლებელია fb102, fb103 და fb104 შედუღების ფლუსების შერჩევა, ანუ ბორაქსის, ბორის მჟავას და ზოგიერთი ფტორიდის ნარევი. ამ ფლუსურის ნარჩენები გარკვეულწილად კოროზიულია და შედუღების შემდეგ უნდა მოიხსნას.

2. შედუღების ტექნოლოგია

შესადუღებელი ზედაპირი უნდა გაიწმინდოს მექანიკური ან ქიმიური მეთოდებით, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ოქსიდის აპკისა და ორგანული ნივთიერებების სრული მოცილება. გაწმენდილი ზედაპირი არ უნდა იყოს ძალიან უხეში და არ უნდა მიეკროს ლითონის ნატეხებს ან სხვა ჭუჭყს.

ნახშირბადოვანი და დაბალშენადნობის ფოლადის შედუღება შესაძლებელია შედუღების სხვადასხვა გავრცელებული მეთოდით. ​​ცეცხლოვანი შედუღების დროს უნდა იქნას გამოყენებული ნეიტრალური ან ოდნავ შემამცირებელი ალი. მუშაობის დროს, მაქსიმალურად უნდა იქნას აცილებული შემავსებელი ლითონის და ნაკადის ალივით პირდაპირი გაცხელება. სწრაფი გათბობის მეთოდები, როგორიცაა ინდუქციური შედუღება და დიპლომატიური შედუღება, ძალიან შესაფერისია გამაგრებული და გამაგრებული ფოლადის შედუღებისთვის. ამავდროულად, უნდა შეირჩეს გამაგრებაზე დაბალ ტემპერატურაზე შედუღება ან შედუღება, რათა თავიდან იქნას აცილებული არაძვირფასი ლითონის დარბილება. დაბალშენადნობის მაღალი სიმტკიცის ფოლადის დამცავ ატმოსფეროში შედუღებისას საჭიროა არა მხოლოდ გაზის მაღალი სისუფთავე, არამედ გაზის ნაკადიც, რათა უზრუნველყოფილი იყოს შემავსებელი ლითონის დასველება და გავრცელება არაძვირფასი ლითონის ზედაპირზე.

ნარჩენი ნაკადის მოცილება შესაძლებელია ქიმიური ან მექანიკური მეთოდებით. ორგანული შედუღების ნაკადის ნარჩენების გაწმენდა ან გაწმენდა შესაძლებელია ბენზინით, სპირტით, აცეტონით და სხვა ორგანული გამხსნელებით; ძლიერი კოროზიული ნაკადის ნარჩენები, როგორიცაა თუთიის ქლორიდი და ამონიუმის ქლორიდი, ჯერ უნდა განეიტრალდეს NaOH წყალხსნარში, შემდეგ კი გაიწმინდოს ცხელი და ცივი წყლით; ბორის მჟავას და ბორის მჟავას ნაკადის ნარჩენების მოცილება რთულია და მათი ამოღება შესაძლებელია მხოლოდ მექანიკური მეთოდებით ან ამომავალ წყალში ხანგრძლივი ჩაძირვით.