1. Material za spajkanje
(1)Trdo spajkanje ogljikovega in nizkolegiranega jekla vključuje mehko in trdo spajkanje.Široko uporabljena spajka pri mehkem spajkanju je kositrno svinčena spajka.Močljivost te spajke na jeklo se povečuje z večanjem vsebnosti kositra, zato je treba za tesnjenje spojev uporabiti spajko z visoko vsebnostjo kositra.Plast intermetalne spojine Fesn2 se lahko oblikuje na vmesniku med kositrom in jeklom v kositrno-svinčevi spajci.Da bi se izognili tvorbi spojine v tem sloju, je treba temperaturo trdega spajkanja in čas zadrževanja ustrezno nadzorovati.Strižna trdnost spojev iz ogljikovega jekla, spajkanih z več tipičnimi kositrno-svinčevimi spajkami, je prikazana v tabeli 1. Med njimi je trdnost spoja, spajkanega s 50 % w (SN), največja, trdnost spoja, varjenega s spajko brez antimona, pa je višja od da z antimonom.
Tabela 1 strižna trdnost spojev iz ogljikovega jekla, spajkanih s kositrno svinčeno spajko
Pri spajkanju ogljikovega jekla in nizko legiranega jekla se uporabljajo predvsem čisti baker, baker cink in srebro baker cink za spajkanje.Čisti baker ima visoko tališče in zlahka oksidira osnovno kovino med spajkanjem.Uporablja se predvsem za spajkanje v zaščiti s plinom in vakuumsko spajkanje.Vendar je treba upoštevati, da mora biti reža med spajkanimi spoji manjša od 0,05 mm, da se izognemo težavi, da reže spoja ni mogoče zapolniti zaradi dobre fluidnosti bakra.Spoji iz ogljikovega jekla in nizko legiranega jekla, spajkani s čistim bakrom, imajo visoko trdnost.Na splošno je strižna trdnost 150 ~ 215 mpa, medtem ko je natezna trdnost porazdeljena med 170 ~ 340 mpa.
V primerjavi s čistim bakrom se tališče bakreno-cinkove spajke zmanjša zaradi dodatka Zn.Da bi preprečili izhlapevanje Zn med spajkanjem, lahko na eni strani dodamo majhno količino Si v bakreno-cinkovo spajko;Po drugi strani pa je treba uporabiti metode hitrega segrevanja, kot so plamensko trdo spajkanje, indukcijsko spajkanje in trdo spajkanje po potopu.Spoji ogljikovega jekla in nizko legiranega jekla, spajkani z bakreno-cinkovim polnilom, imajo dobro trdnost in plastičnost.Natezna trdnost in strižna trdnost spojev iz ogljikovega jekla, spajkanih s spajkanjem b-cu62zn, dosegata 420MPa in 290mpa.Tališče srebrne bakrene spajke je nižje od tališča bakreno-cinkove spajke, kar je primerno za varjenje z iglami.Ta dodajna kovina je primerna za plamensko spajkanje, indukcijsko spajkanje in spajkanje v peči ogljikovega in nizkolegiranega jekla, vendar je treba med spajkanjem v peči čim bolj zmanjšati vsebnost Zn in povečati hitrost segrevanja.Spajkanje ogljikovega jekla in nizko legiranega jekla s srebrno bakrovo cinkovo polnilno kovino lahko ustvari spoje z dobro trdnostjo in plastičnostjo.Specifični podatki so navedeni v tabeli 2.
Tabela 2. Trdnost jeklenih spojev z nizko vsebnostjo ogljika, spajkanih s srebrom, bakrom in cinkom
(2) Fluks: za spajkanje ogljikovega jekla in nizko legiranega jekla se uporablja fluks ali zaščitni plin.Fluks je običajno določen z izbrano dodajno kovino in metodo spajkanja.Pri uporabi kositrno-svinčeve spajke lahko kot talilo ali drugo posebno talilo uporabimo mešanico cinkovega klorida in amonijevega klorida.Ostanek tega talila je na splošno zelo jedek, zato je treba spoj po spajkanju temeljito očistiti.
Pri spajkanju z bakrom in cinkom je treba izbrati talilo fb301 ali fb302, to je boraks ali mešanico boraksa in borove kisline;Pri plamenskem spajkanju se lahko kot talilo za trdo spajkanje uporablja tudi mešanica metil borata in mravljinčne kisline, pri kateri hlapi B2O3 igrajo vlogo odstranjevanja filma.
Kadar se uporablja dodajno kovino za trdo spajkanje iz srebra, bakra in cinka, je mogoče izbrati talila za spajkanje fb102, fb103 in fb104, to je mešanico boraksa, borove kisline in nekaterih fluoridov.Ostanek tega talila je do določene mere koroziven in ga je treba po spajkanju odstraniti.
2. Tehnologija spajkanja
Površino za varjenje je treba očistiti z mehanskimi ali kemičnimi metodami, da se zagotovi popolna odstranitev oksidnega filma in organske snovi.Očiščena površina ne sme biti pregroba in se je ne sme prijeti kovinskih ostružkov ali druge umazanije.
Ogljikovo jeklo in nizkolegirano jeklo je mogoče spajkati z različnimi običajnimi metodami spajkanja.Med spajkanjem s plamenom je treba uporabiti nevtralen ali rahlo zmanjšan plamen.Med delovanjem se je treba čim bolj izogibati neposrednemu segrevanju dodajne kovine in talila s plamenom.Metode hitrega segrevanja, kot sta indukcijsko spajkanje in potopno spajkanje, so zelo primerne za spajkanje kaljenega in popuščenega jekla.Hkrati je treba izbrati kaljenje ali trdo spajkanje pri temperaturi, nižji od popuščanja, da se prepreči mehčanje osnovne kovine.Pri spajkanju nizkolegiranega jekla visoke trdnosti v zaščitni atmosferi ni potrebna samo visoka čistost plina, temveč je treba uporabiti tudi plinski tok, da se zagotovi omočenje in širjenje dodajne kovine na površini osnovne kovine.
Preostali tok lahko odstranimo s kemičnimi ali mehanskimi metodami.Ostanke organskega talila za trdo spajkanje lahko obrišete ali očistite z bencinom, alkoholom, acetonom in drugimi organskimi topili;Ostanke močnega korozivnega toka, kot sta cinkov klorid in amonijev klorid, je treba najprej nevtralizirati v vodni raztopini NaOH in nato očistiti z vročo in hladno vodo;Borovo kislino in ostanke fluksa borove kisline je težko odstraniti in jih je mogoče rešiti le z mehanskimi metodami ali dolgotrajno potopitvijo v naraslo vodo.
Čas objave: 13. junij 2022