Brasatura di l'acciaiu inox

Brasatura di l'acciaiu inox

1. Brazeabilità

U prublema principale in a brasatura di l'acciaiu inox hè chì u film d'ossidu nantu à a superficia affetta seriamente a bagnatura è a sparghjera di a saldatura. Diversi acciai inox cuntenenu una quantità considerablee di Cr, è alcuni cuntenenu ancu Ni, Ti, Mn, Mo, Nb è altri elementi, chì ponu furmà una varietà d'ossidi o ancu ossidi cumposti nantu à a superficia. Frà elli, l'ossidi Cr2O3 è TiO2 di Cr è Ti sò abbastanza stabili è difficiuli da rimuovere. Quandu si brasa in aria, si deve aduprà un flussu attivu per rimuoverli; Quandu si brasa in atmosfera protettiva, u film d'ossidu pò esse riduttu solu in atmosfera di alta purezza cù un puntu di rugiada bassu è una temperatura abbastanza alta; In a brasatura à vuoto, hè necessariu avè abbastanza vuoto è abbastanza temperatura per ottene un bon effettu di brasatura.

Un altru prublema di a brasatura di l'acciaiu inox hè chì a temperatura di riscaldamentu hà un effettu seriu nantu à a struttura di u metallu di basa. A temperatura di riscaldamentu di a brasatura di l'acciaiu inox austeniticu ùn deve esse superiore à 1150 ℃, altrimenti u granu crescerà seriamente; Se l'acciaiu inox austeniticu ùn cuntene micca elementi stabili Ti o Nb è hà un altu cuntenutu di carbone, a brasatura in a temperatura di sensibilizazione (500 ~ 850 ℃) deve ancu esse evitata. Per impedisce chì a resistenza à a corrosione diminuisca per via di a precipitazione di carburo di cromu. A selezzione di a temperatura di brasatura per l'acciaiu inox martensiticu hè più stretta. Unu hè di currisponde à a temperatura di brasatura cù a temperatura di tempra, in modu da cumminà u prucessu di brasatura cù u prucessu di trattamentu termicu; L'altru hè chì a temperatura di brasatura deve esse più bassa di a temperatura di rinvenimentu per impedisce chì u metallu di basa si ammorbidisca durante a brasatura. U principiu di selezzione di a temperatura di brasatura di l'acciaiu inox di indurimentu per precipitazione hè u listessu cum'è quellu di l'acciaiu inox martensiticu, vale à dì, a temperatura di brasatura deve currisponde à u sistema di trattamentu termicu per ottene e migliori proprietà meccaniche.

In più di i dui prublemi principali sopra menzionati, ci hè una tendenza à a frattura per stress durante a brasatura di l'acciaiu inox austeniticu, in particulare quandu si brasa cù metallu d'apportu di rame è zincu. Per evità a frattura per stress, a pezza deve esse ricottata per alleviare u stress prima di a brasatura, è a pezza deve esse riscaldata uniformemente durante a brasatura.

2. Materiale di brasatura

(1) Sicondu i requisiti d'usu di e saldature in acciaio inox, i metalli d'apportu per brasatura cumunimenti usati per e saldature in acciaio inox includenu u metallu d'apportu per brasatura à base di stagnu è piombu, u metallu d'apportu per brasatura à base d'argentu, u metallu d'apportu per brasatura à base di rame, u metallu d'apportu per brasatura à base di manganese, u metallu d'apportu per brasatura à base di nichel è u metallu d'apportu per brasatura di metalli preziosi.

A saldatura à piombu-stagnu hè aduprata principalmente per a saldatura di l'acciaiu inox, è hè adatta per avè un altu cuntenutu di stagnu. Più altu hè u cuntenutu di stagnu di a saldatura, megliu hè a so bagnabilità nantu à l'acciaiu inox. A resistenza à u taglio di i giunti d'acciaiu inox 1Cr18Ni9Ti brasati cù parechji saldaturi cumuni à piombu-stagnu hè elencata in a Tabella 3. A causa di a bassa resistenza di i giunti, sò aduprati solu per a brasatura di pezzi cù una piccula capacità portante.

Resistenza à u tagliu di a Tabella 3 di l'acciaio inox 1Cr18Ni9Ti brasatu cù saldatura à piombu è stagnu

I metalli d'apportu à basa d'argentu sò i metalli d'apportu i più cumunamente usati per a brasatura di l'acciaiu inox. Trà elli, i metalli d'apportu d'argentu, rame, zincu è argentu, rame, zincu è cadmiu sò i più usati perchè a temperatura di brasatura hà pocu effettu nantu à e proprietà di u metallu di basa. A resistenza di i giunti d'acciaiu inox ICr18Ni9Ti brasati cù parechje saldature cumuni à basa d'argentu hè elencata in a Tabella 4. I giunti d'acciaiu inox brasati cù saldature à basa d'argentu sò raramente usati in mezi altamente corrosivi, è a temperatura di travagliu di i giunti generalmente ùn supera micca i 300 ℃. Quandu si brasa l'acciaiu inox senza nichelu, per impedisce a corrosione di u giuntu brasatu in ambiente umitu, si deve aduprà un metallu d'apportu di brasatura cù più nichelu, cum'è b-ag50cuzncdni. Quandu si brasa l'acciaiu inox martensiticu, per impedisce l'ammorbidimentu di u metallu di basa, si deve aduprà un metallu d'apportu di brasatura cù una temperatura di brasatura chì ùn supera micca i 650 ℃, cum'è b-ag40cuzncd. Quandu si brasa l'acciaio inox in atmosfera protettiva, per rimuovere u film d'ossidu nantu à a superficia, si pò aduprà un flussu autobrasante chì cuntene litiu, cum'è b-ag92culi è b-ag72culi. Quandu si brasa l'acciaio inox in u vacuum, per fà chì u metallu d'apportu abbia sempre una bona bagnabilità quandu ùn cuntene micca elementi cum'è Zn è CD chì sò faciuli da evaporà, si pò sceglie u metallu d'apportu d'argentu chì cuntene elementi cum'è Mn, Ni è RD.

Tavula 4 resistenza di u giuntu in acciaio inox ICr18Ni9Ti brasatu cù metallu d'apportu à basa d'argentu

I metalli d'apportu per a brasatura à basa di rame utilizati per a brasatura di diversi acciai sò principalmente metalli d'apportu per a brasatura di rame puru, nichel di rame è cobalt di rame manganese. U metallu d'apportu per a brasatura di rame puru hè principalmente utilizatu per a brasatura sottu prutezzione di gas o in u vacuum. A temperatura di travagliu di u giuntu d'acciaio inox ùn hè micca più di 400 ℃, ma u giuntu hà una scarsa resistenza à l'ossidazione. U metallu d'apportu per a brasatura di nichel di rame hè principalmente utilizatu per a brasatura à fiamma è a brasatura à induzione. A resistenza di u giuntu d'acciaio inox 1Cr18Ni9Ti brasatu hè mostrata in a Tabella 5. Si pò vede chì u giuntu hà a stessa resistenza cum'è u metallu di basa, è a temperatura di travagliu hè alta. U metallu d'apportu per a brasatura CuMnco hè principalmente utilizatu per a brasatura di l'acciaio inox martensiticu in atmosfera protettiva. A resistenza di u giuntu è a temperatura di travagliu sò paragunabili à quelli brasati cù metallu d'apportu à basa d'oru. Per esempiu, u giuntu d'acciaio inox 1Cr13 brasatu cù saldatura b-cu58mnco hà e stesse prestazioni cum'è u listessu giuntu d'acciaio inox brasatu cù saldatura b-au82ni (vede a Tabella 6), ma u costu di pruduzzione hè assai riduttu.

Resistenza à u tagliu di a Tabella 5 di l'acciaio inox 1Cr18Ni9Ti brasatu cù un metallu d'apportu à basa di rame à alta temperatura

Tavula 6 resistenza à u tagliu di u giuntu brasatu in acciaio inox 1Cr13

I metalli d'apportu per brasatura à basa di manganese sò principalmente usati per a brasatura cù prutezzione di gas, è a purezza di u gas deve esse alta. Per evità a crescita di u granu di u metallu di basa, si deve sceglie u metallu d'apportu per brasatura currispundente cù una temperatura di brasatura inferiore à 1150 ℃. Un effettu di brasatura soddisfacente pò esse ottenutu per i giunti in acciaio inox brasati cù saldatura à basa di manganese, cum'è mostratu in a Tabella 7. A temperatura di travagliu di u giuntu pò ghjunghje à 600 ℃.

Tavula 7 resistenza à u tagliu di u giuntu in acciaio inox lcr18ni9fi brasatu cù metallu d'apportu à base di manganese

Quandu l'acciaiu inox hè brasatu cù un metallu d'apportu à basa di nichel, a giunzione hà una bona prestazione à alta temperatura. Stu metallu d'apportu hè generalmente adupratu per a brasatura cù prutezzione di gas o a brasatura à vuoto. Per superà u prublema chì più cumposti fragili sò prudutti in a giunzione brasata durante a furmazione di a giunzione, ciò chì riduce seriamente a resistenza è a plasticità di a giunzione, u spaziu di a giunzione deve esse minimizatu per assicurà chì l'elementi facili da furmà una fase fragile in a saldatura sianu cumpletamente diffusi in u metallu di basa. Per impedisce a crescita di u granu di u metallu di basa per via di un longu tempu di mantenimentu à a temperatura di brasatura, si ponu piglià e misure di prucessu di mantenimentu à cortu termine è trattamentu di diffusione à una temperatura più bassa (paragunatu à a temperatura di brasatura) dopu a saldatura.

I metalli d'apportu per a brasatura di metalli nobili utilizati per a brasatura di l'acciaiu inox includenu principalmente metalli d'apportu à basa d'oru è metalli d'apportu chì cuntenenu palladiu, di i quali i più tipici sò b-au82ni, b-ag54cupd è b-au82ni, chì anu una bona bagnabilità. U giuntu d'acciaiu inox brasatu hà una resistenza à alta temperatura è resistenza à l'ossidazione elevate, è a temperatura massima di travagliu pò ghjunghje à 800 ℃. B-ag54cupd hà caratteristiche simili à b-au82ni è u so prezzu hè bassu, dunque tende à rimpiazzà b-au82ni.

(2) A superficia di l'acciaiu inox in l'atmosfera di flussu è di fornu cuntene ossidi cum'è Cr2O3 è TiO2, chì ponu esse eliminati solu aduprendu un flussu cù una forte attività. Quandu l'acciaiu inox hè brasatu cù saldatura di piombu-stagnu, u flussu adattatu hè una soluzione acquosa d'acidu fosforicu o una soluzione d'acidu cloridricu d'ossidu di zincu. U tempu d'attività di a soluzione acquosa d'acidu fosforicu hè cortu, dunque deve esse aduttatu u metudu di brasatura di riscaldamentu rapidu. I flussi Fb102, fb103 o fb104 ponu esse aduprati per brasà l'acciaiu inox cù metalli d'apportu à basa d'argentu. Quandu si brasa l'acciaiu inox cù metallu d'apportu à basa di rame, si usa u flussu fb105 per via di l'alta temperatura di brasatura.

Quandu si brasa l'acciaio inox in u fornu, si usa spessu un'atmosfera di vacuum o un'atmosfera protettiva cum'è l'idrogenu, l'argon è l'ammoniaca di decomposizione. Durante a brasatura à vacuum, a pressione di vacuum deve esse inferiore à 10-2Pa. Quandu si brasa in un'atmosfera protettiva, u puntu di rugiada di u gas ùn deve esse superiore à -40 ℃. Se a purità di u gas ùn hè micca abbastanza o a temperatura di brasatura ùn hè micca alta, una piccula quantità di flussu di brasatura à gas, cum'è u trifluoruru di boru, pò esse aghjunta à l'atmosfera.

2. Tecnulugia di brasatura

L'acciaiu inox deve esse pulitu più strettamente prima di a brasatura per rimuovere ogni film di grassu è oliu. Hè megliu brasà subitu dopu a pulizia.

A brasatura di l'acciaiu inox pò aduttà metudi di riscaldamentu à fiamma, induzione è mediu di fornu. U fornu per a brasatura in u fornu deve avè un bon sistema di cuntrollu di a temperatura (a deviazione di a temperatura di brasatura hè necessaria per esse ± 6 ℃) è pò esse raffreddato rapidamente. Quandu l'idrogenu hè adupratu cum'è gas di prutezzione per a brasatura, i requisiti per l'idrogenu dipendenu da a temperatura di brasatura è da a cumpusizione di u metallu di basa, vale à dì, più bassa hè a temperatura di brasatura, più u metallu di basa cuntene stabilizzatore, è più bassu hè necessariu u puntu di rugiada di l'idrogenu. Per esempiu, per l'acciai inox martensitici cum'è 1Cr13 è cr17ni2t, quandu si brasa à 1000 ℃, u puntu di rugiada di l'idrogenu hè necessariu per esse inferiore à -40 ℃; Per l'acciaiu inox nichel cromu 18-8 senza stabilizzatore, u puntu di rugiada di l'idrogenu deve esse inferiore à 25 ℃ durante a brasatura à 1150 ℃; Tuttavia, per l'acciaio inox 1Cr18Ni9Ti chì cuntene un stabilizzatore di titaniu, u puntu di rugiada di l'idrogenu deve esse inferiore à -40 ℃ quandu si brasa à 1150 ℃. Quandu si brasa cù prutezzione d'argon, a purità di l'argon deve esse più alta. Se u rame o u nichel sò placcati nantu à a superficia di l'acciaio inox, l'esigenza di a purità di u gas di prutezzione pò esse ridutta. Per assicurà a rimuzione di a film d'ossidu nantu à a superficia di l'acciaio inox, si pò ancu aghjunghje u flussu di gas BF3, è si pò ancu aduprà una saldatura autofluente chì cuntene litiu o boru. Quandu si brasa l'acciaio inox à u vacuum, i requisiti per u gradu di vacuum dipendenu da a temperatura di brasatura. Cù l'aumentu di a temperatura di brasatura, u vacuum necessariu pò esse riduttu.

U prucessu principale di l'acciaiu inox dopu a brasatura hè di pulisce u flussu residuale è l'inibitore di flussu residuale, è di realizà un trattamentu termicu dopu a brasatura se necessariu. Sicondu u flussu è u metudu di brasatura utilizatu, u flussu residuale pò esse lavatu cù acqua, pulitu meccanicamente o pulitu chimicamente. Se si usa abrasivu per pulisce u flussu residuale o a film d'ossidu in a zona riscaldata vicinu à u giuntu, si devenu aduprà sabbia o altre particelle fini non metalliche. E parti fatte d'acciaiu inox martensiticu è d'acciaiu inox indurisce per precipitazione necessitanu un trattamentu termicu secondu i requisiti speciali di u materiale dopu a brasatura. I giunti d'acciaiu inox brasati cù metalli d'apportu NiCrB è NiCrSi sò spessu trattati cù un trattamentu termicu di diffusione dopu a brasatura per riduce i requisiti per u spaziu di brasatura è migliurà a microstruttura è e proprietà di i giunti.