Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցում

1. Հալեցման հնարավորությունը

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման հատկությունը վատ է, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ մակերեսին գտնվող օքսիդային թաղանթը դժվար է հեռացնել: Ալյումինը մեծ կապ ունի թթվածնի հետ: Այն հեշտությամբ կարող է մակերեսին առաջացնել խիտ, կայուն և բարձր հալման կետի Al2O3 օքսիդային թաղանթ: Միևնույն ժամանակ, մագնեզիում պարունակող ալյումինե համաձուլվածքները նույնպես կառաջացնեն շատ կայուն MgO օքսիդային թաղանթ: Դրանք լրջորեն կխոչընդոտեն զոդանյութի թրջմանը և տարածմանը: Եվ դժվար է հեռացնել: Եռակցման ընթացքում եռակցման գործընթացը կարող է իրականացվել միայն համապատասխան հոսքով:

Երկրորդ, ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման գործընթացը դժվար է: Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքի հալման ջերմաստիճանը շատ չի տարբերվում օգտագործվող եռակցման լցանյութի մետաղի հալման ջերմաստիճանից: Եռակցման համար լրացուցիչ ջերմաստիճանային միջակայքը շատ նեղ է: Ջերմաստիճանի մի փոքր անպատշաճ կարգավորումը հեշտությամբ կարող է առաջացնել հիմնական մետաղի գերտաքացում կամ նույնիսկ հալեցում, ինչը դժվարացնում է եռակցման գործընթացը: Ջերմային մշակմամբ ամրացված որոշ ալյումինե համաձուլվածքներ կարող են նաև առաջացնել մեղմացման երևույթներ, ինչպիսիք են գերծերացումը կամ եռակցման տաքացման պատճառով թրծումը, ինչը կնվազեցնի եռակցված միացումների հատկությունները: Կրակի եռակցման ժամանակ դժվար է գնահատել ջերմաստիճանը, քանի որ ալյումինե համաձուլվածքի գույնը չի փոխվում տաքացման ընթացքում, ինչը նաև մեծացնում է օպերատորի աշխատանքային մակարդակի պահանջները:

Ավելին, ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցված միացումների կոռոզիոն դիմադրությունը հեշտությամբ տուժում է լցոնիչ մետաղներից և հեղուկներից: Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքի էլեկտրոդային պոտենցիալը բավականին տարբերվում է զոդանյութի էլեկտրոդային պոտենցիալից, ինչը նվազեցնում է միացման կոռոզիոն դիմադրությունը, հատկապես փափուկ եռակցման միացման դեպքում: Բացի այդ, ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման մեջ օգտագործվող հեղուկների մեծ մասն ունի ուժեղ կոռոզիոն դիմադրություն: Նույնիսկ եթե դրանք մաքրվեն եռակցումից հետո, հեղուկների ազդեցությունը միացումների կոռոզիոն դիմադրության վրա լիովին չի վերացվի:

2. Եռակցման նյութ

(1) Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցումը հազվադեպ օգտագործվող մեթոդ է, քանի որ եռակցման լցանյութի և հիմնական մետաղի կազմը և էլեկտրոդային պոտենցիալը շատ տարբեր են, ինչը հեշտ է առաջացնել միացման էլեկտրաքիմիական կոռոզիա: Փափուկ եռակցման համար հիմնականում օգտագործվում է ցինկի վրա հիմնված եռակցում և անագե կապարե եռակցում, որը կարելի է բաժանել ցածր ջերմաստիճանի եռակցման (150 ~ 260 ℃), միջին ջերմաստիճանի եռակցման (260 ~ 370 ℃) և բարձր ջերմաստիճանի եռակցման (370 ~ 430 ℃)՝ կախված ջերմաստիճանի միջակայքից: Երբ օգտագործվում է անագե կապարե եռակցում, և ալյումինե մակերեսին նախապես պատված է պղինձ կամ նիկել, միացման միջերեսում կոռոզիան կարող է կանխվել՝ միացման կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավելու համար:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցումը լայնորեն կիրառվում է, ինչպիսիք են ֆիլտրի ուղեցույցը, գոլորշիչը, ռադիատորը և այլ բաղադրիչները: Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման համար կարող են օգտագործվել միայն ալյումինի վրա հիմնված լցոնիչ մետաղներ, որոնցից ամենատարածվածն են ալյումին-սիլիկոնային լցոնիչ մետաղները: Եռակցված միացումների կիրառման կոնկրետ շրջանակը և կտրման ամրությունը ներկայացված են համապատասխանաբար 8-րդ և 9-րդ աղյուսակներում: Այնուամենայնիվ, այս եռակցման հալման ջերմաստիճանը մոտ է հիմնական մետաղի հալման ջերմաստիճանին, ուստի տաքացման ջերմաստիճանը պետք է խստորեն և ճշգրիտ վերահսկվի եռակցման ընթացքում՝ հիմնական մետաղի գերտաքացումից կամ նույնիսկ հալումից խուսափելու համար:

Աղյուսակ 8՝ Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների համար եռակցման լցանյութային մետաղների կիրառման շրջանակը

Աղյուսակ 9՝ Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների միացումների կտրման ամրությունը, որոնք եռակցված են ալյումինի սիլիցիումային լցոնիչ մետաղներով

Ալյումին-սիլիկոնային եռակցումը սովորաբար մատակարարվում է փոշու, մածուկի, մետաղալարի կամ թերթի տեսքով: Որոշ դեպքերում օգտագործվում են եռակցման կոմպոզիտային թիթեղներ՝ ալյումինի միջուկով և ալյումին-սիլիկոնային եռակցմամբ՝ որպես ծածկույթ: Այս տեսակի եռակցման կոմպոզիտային թիթեղը պատրաստվում է հիդրավլիկ մեթոդով և հաճախ օգտագործվում է որպես եռակցման բաղադրիչների մաս: Եռակցման ընթացքում կոմպոզիտային թիթեղի վրա եռակցման լցանյութ մետաղը հալվում և հոսում է մազանոթային և ձգողականության ազդեցության տակ՝ լրացնելով միացման ճեղքը:

(2) Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման համար նախատեսված հոսք և պաշտպանիչ գազ, հատուկ հոսքը հաճախ օգտագործվում է թաղանթը հեռացնելու համար: Տրիէթանոլամինի վրա հիմնված օրգանական հոսքը, ինչպիսին է fs204-ը, օգտագործվում է ցածր ջերմաստիճանի փափուկ զոդանյութի հետ: Այս հոսքի առավելությունն այն է, որ այն քիչ կոռոզիոն ազդեցություն ունի հիմնական մետաղի վրա, բայց այն կարտադրի մեծ քանակությամբ գազ, որը կազդի զոդանյութի թրջման և կնքման վրա: Ցինկի քլորիդի վրա հիմնված ռեակտիվ հոսքը, ինչպիսիք են fs203-ը և fs220a-ն, օգտագործվում է միջին ջերմաստիճանի և բարձր ջերմաստիճանի փափուկ զոդանյութի հետ: Ռեակտիվ հոսքը խիստ կոռոզիոն է, և դրա մնացորդը պետք է հեռացվի եռակցումից հետո:

Ներկայումս ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման մեջ դեռևս գերակշռում է հոսքային թաղանթի հեռացումը: Օգտագործվող եռակցման հոսքը ներառում է քլորիդի և ֆտորիդի վրա հիմնված հոսք: Քլորիդի վրա հիմնված հոսքը ունի օքսիդային թաղանթը հեռացնելու ուժեղ ունակություն և լավ հոսունություն, բայց այն ունի մեծ քայքայիչ ազդեցություն հիմնական մետաղի վրա: Դրա մնացորդը պետք է ամբողջությամբ հեռացվի եռակցումից հետո: Ֆտորի վրա հիմնված հոսքը հոսքի նոր տեսակ է, որն ունի լավ թաղանթի հեռացման ազդեցություն և հիմնական մետաղի վրա կոռոզիա չի առաջացնում: Այնուամենայնիվ, այն ունի բարձր հալման կետ և վատ ջերմային կայունություն, և կարող է օգտագործվել միայն ալյումին-սիլիկոնային զոդանյութի հետ:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման ժամանակ հաճախ օգտագործվում է վակուումային, չեզոք կամ իներտ մթնոլորտ։ Վակուումային եռակցման դեպքում վակուումի աստիճանը սովորաբար պետք է հասնի 10-3pa կարգի։ Երբ պաշտպանության համար օգտագործվում է ազոտ կամ արգոն գազ, դրա մաքրությունը պետք է լինի շատ բարձր, իսկ ցողի կետը՝ -40 ℃-ից ցածր։

3. Եռակցման տեխնոլոգիա

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցումը բարձր պահանջներ ունի աշխատանքային մասի մակերեսի մաքրման համար: Լավ որակ ստանալու համար, եռակցումից առաջ մակերեսի վրայի յուղի հետքը և օքսիդային թաղանթը պետք է հեռացվեն: Մակերեսի վրայի յուղի հետքը հեռացրեք Na2CO3 ջրային լուծույթով 60-70 ℃ ջերմաստիճանում 5-10 րոպե, ապա լվացեք մաքուր ջրով: Մակերեսի օքսիդային թաղանթը կարելի է հեռացնել NaOH ջրային լուծույթով 20-40 ℃ ջերմաստիճանում 2-4 րոպե փորագրելով, ապա լվանալով տաք ջրով: Մակերեսի վրայի յուղի հետքը և օքսիդային թաղանթը հեռացնելուց հետո աշխատանքային մասը պետք է մշակվի HNO3 ջրային լուծույթով՝ փայլ հաղորդելու համար 2-5 րոպե, ապա լվացվի հոսող ջրով և վերջապես չորացվի: Այս մեթոդներով մշակված աշխատանքային մասը չպետք է դիպչի կամ աղտոտվի այլ կեղտով, և պետք է եռակցվի 6-8 ժամվա ընթացքում: Հնարավորության դեպքում ավելի լավ է եռակցումն իրականացնել անմիջապես:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման մեթոդները հիմնականում ներառում են բոցային եռակցում, եռակցման երկաթի եռակցում և վառարանային եռակցում: Այս մեթոդները սովորաբար օգտագործում են հալույթ եռակցման մեջ և ունեն խիստ պահանջներ տաքացման ջերմաստիճանի և պահպանման ժամանակի վերաբերյալ: Բոցային եռակցման և եռակցման երկաթի եռակցման ընթացքում խուսափեք հալույթը անմիջապես ջերմության աղբյուրից տաքացնելուց՝ կանխելու համար հալույթի գերտաքացումը և փչացումը: Քանի որ ալյումինը կարող է լուծվել բարձր ցինկի պարունակությամբ փափուկ եռակցման մեջ, տաքացումը պետք է դադարեցվի միացման ձևավորումից հետո՝ հիմնական մետաղի կոռոզիայից խուսափելու համար: Որոշ դեպքերում ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման ժամանակ երբեմն չի օգտագործվում հալույթ, այլ օգտագործվում են ուլտրաձայնային կամ քերիչ մեթոդներ՝ թաղանթը հեռացնելու համար: Եռակցման համար թաղանթը հեռացնելու համար քերիչ օգտագործելիս նախ տաքացրեք աշխատանքային մասը մինչև եռակցման ջերմաստիճան, ապա քերեք աշխատանքային մասի եռակցման մասը եռակցման ձողի ծայրով (կամ քերիչ գործիքով): Մակերեսային օքսիդային թաղանթը կոտրելիս, եռակցման ծայրը կհալվի և կթրջի հիմնական մետաղը:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների եռակցման մեթոդները հիմնականում ներառում են բոցային եռակցում, վառարանային եռակցում, թաթախման, վակուումային եռակցում և գազային պաշտպանիչ եռակցում: Բոցային եռակցումը հիմնականում օգտագործվում է փոքր կտորների և մեկ կտորի արտադրության համար: Ացետիլենի խառնուրդների և հոսքի միջև շփման պատճառով հոսքի խափանումից խուսափելու համար, օքսիացետիլենային բոց օգտագործելիս, նպատակահարմար է օգտագործել բենզինային սեղմված օդային բոց՝ փոքր-ինչ նվազեցվողությամբ՝ հիմնական մետաղի օքսիդացումը կանխելու համար: Հատուկ եռակցման ժամանակ բոցային հեղուկը և լցանյութը կարող են նախապես տեղադրվել եռակցման տեղում և տաքացվել մշականյութի հետ միաժամանակ. Աշխատանքը կարող է նաև նախ տաքացվել մինչև եռակցման ջերմաստիճանը, ապա հոսքով թաթախված զոդանյութը կարող է ուղարկվել եռակցման դիրք: Հեղուկը և լցանյութը հալվելուց հետո, տաքացման բոցը պետք է դանդաղորեն հեռացվի, երբ լցանյութը հավասարաչափ լցվի:

Ալյումինը և ալյումինե համաձուլվածքը օդային վառարանում եռակցելիս պետք է նախապես պատրաստված լինի եռակցման լցանյութը, իսկ եռակցման հեղուկը պետք է հալվի թորած ջրում՝ 50% ~ 75% կոնցենտրացիայով խիտ լուծույթ ստանալու համար, այնուհետև պատվի կամ ցողվի եռակցման մակերեսին: Համապատասխան քանակությամբ փոշե եռակցման հեղուկ կարելի է նաև պատել եռակցման լցանյութը և եռակցման մակերեսը, այնուհետև հավաքված եռակցված մասը պետք է տեղադրվի վառարանում՝ եռակցումը տաքացնելու համար: Հիմնական մետաղի գերտաքացումը կամ նույնիսկ հալվելը կանխելու համար տաքացման ջերմաստիճանը պետք է խստորեն վերահսկվի:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների թաթախման համար սովորաբար օգտագործվում է մածուկ կամ փայլաթիթեղային զոդանյութ: Հավաքված աշխատանքային մասը պետք է նախապես տաքացվի եռակցումից առաջ՝ ջերմաստիճանը մոտեցնելով եռակցման ջերմաստիճանին, ապա ընկղմվի եռակցման հեղուկի մեջ՝ եռակցման համար: Եռակցման ընթացքում եռակցման ջերմաստիճանը և եռակցման ժամանակը պետք է խստորեն վերահսկվեն: Եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, հիմնական մետաղը հեշտությամբ լուծվում է, և զոդանյութը հեշտությամբ կորչում է. եթե ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, զոդանյութը բավարար չափով չի հալվում, և եռակցման արագությունը նվազում է: Եռակցման ջերմաստիճանը պետք է որոշվի հիմնական մետաղի տեսակի և չափի, լցանյութի կազմի և հալման ջերմաստիճանի համաձայն և, որպես կանոն, գտնվում է լցանյութի հեղուկային ջերմաստիճանի և հիմնական մետաղի պինդային ջերմաստիճանի միջև: Աշխատանքային մասի հոսքային լոգարանում թաթախման ժամանակը պետք է ապահովի, որ զոդանյութը կարողանա լիովին հալվել և հոսել, և պահպանման ժամանակը չպետք է չափազանց երկար լինի: Հակառակ դեպքում, զոդանյութի մեջ գտնվող սիլիցիումային տարրը կարող է դիֆուզվել հիմնական մետաղի մեջ՝ կարի մոտ գտնվող հիմնական մետաղը դարձնելով փխրուն:

Ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների վակուումային եռակցման ժամանակ մետաղի գործող ակտիվատորները հաճախ օգտագործվում են ալյումինի մակերեսային օքսիդային թաղանթը փոփոխելու և զոդանյութի թրջումն ու տարածումն ապահովելու համար: Մագնեզիումը կարող է անմիջապես կիրառվել աշխատանքային մասի վրա մասնիկների տեսքով կամ ներմուծվել եռակցման գոտի գոլորշու տեսքով, կամ մագնեզիումը կարող է ավելացվել ալյումին-սիլիկոնային եռակցանյութին որպես համաձուլվածքային տարր: Բարդ կառուցվածք ունեցող աշխատանքային մասի համար, մագնեզիումի գոլորշու լիարժեք ազդեցությունն ապահովելու և եռակցման որակը բարելավելու համար, հաճախ ձեռնարկվում են տեղային պաշտպանիչ գործընթացային միջոցառումներ, այսինքն՝ աշխատանքային մասը նախ տեղադրվում է չժանգոտվող պողպատե տուփի մեջ (հայտնի է որպես գործընթացային տուփ), ապա տեղադրվում է վակուումային վառարանում՝ եռակցումը տաքացնելու համար: Վակուումային եռակցմամբ ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների միացումները ունեն հարթ մակերես և խիտ եռակցմամբ միացումներ, և եռակցումից հետո մաքրման կարիք չունեն. Այնուամենայնիվ, վակուումային եռակցման սարքավորումները թանկ են, և մագնեզիումի գոլորշին լրջորեն աղտոտում է վառարանը, ուստի այն պետք է հաճախակի մաքրվի և պահպանվի:

Երբ ալյումինը և ալյումինե համաձուլվածքները եռակցվում են չեզոք կամ իներտ մթնոլորտում, թաղանթը հեռացնելու համար կարող է օգտագործվել մագնեզիումի ակտիվատոր կամ հոսք: Երբ թաղանթը հեռացնելու համար օգտագործվում է մագնեզիումի ակտիվատոր, անհրաժեշտ մագնեզիումի քանակը շատ ավելի ցածր է, քան վակուումային եռակցման դեպքում: Ընդհանուր առմամբ, w (մգ)-ը կազմում է մոտ 0.2% ~ 0.5%: Երբ մագնեզիումի պարունակությունը բարձր է, միացման որակը կնվազի: Ֆտորային հոսքի և ազոտի պաշտպանություն օգտագործող NOCOLOK եռակցման մեթոդը վերջին տարիներին արագ զարգացած նոր մեթոդ է: Քանի որ ֆտորային հոսքի մնացորդը չի կլանում խոնավությունը և չի կոռոզիվացնում ալյումինը, եռակցումից հետո հոսքի մնացորդը հեռացնելու գործընթացը կարող է բաց թողնվել: Ազոտի պաշտպանության դեպքում անհրաժեշտ է ծածկել միայն ֆտորային հոսքի փոքր քանակություն, լցանյութը կարող է լավ թրջել հիմնական մետաղը, և հեշտ է ստանալ բարձրորակ եռակցված միացումներ: Ներկայումս NOCOLOK եռակցման այս մեթոդը օգտագործվել է ալյումինե ռադիատորի և այլ բաղադրիչների զանգվածային արտադրության մեջ:

Ֆտորային հոսքից տարբերվող այլ հոսքով եռակցված ալյումինի և ալյումինե համաձուլվածքների դեպքում, հոսքի մնացորդը պետք է ամբողջությամբ հեռացվի եռակցումից հետո: Ալյումինի համար օրգանական եռակցման հոսքի մնացորդը կարելի է լվանալ օրգանական լուծույթներով, ինչպիսիք են մեթանոլը և տրիքլորէթիլենը, չեզոքացնել նատրիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթով և վերջապես մաքրել տաք և սառը ջրով: Քլորիդը ալյումինի համար եռակցման հոսքի մնացորդ է, որը կարելի է հեռացնել հետևյալ մեթոդներով. նախ, 10 րոպե թրջեք տաք ջրի մեջ 60 ~ 80 ℃ ջերմաստիճանում, խոզանակով զգուշորեն մաքրեք մնացորդը եռակցված միացման վրա և մաքրեք այն սառը ջրով, այնուհետև 30 րոպե թրջեք այն 15% ազոտական ​​թթվի ջրային լուծույթում և վերջապես լվացեք այն սառը ջրով: