הסבר מפורט על הידע הבסיסי של ריתוך מתכת שונה

ישנן כמה בעיות אינהרנטיות בריתוך מתכת שונה המעכבות את התפתחותו, כגון ההרכב והביצועים של אזור היתוך מתכת שונה.רוב הנזק למבנה ריתוך המתכת השונה מתרחש באזור ההיתוך.בשל מאפייני ההתגבשות השונים של הריתוכים בכל חלק ליד אזור ההיתוך, קל גם ליצור שכבת מעבר עם ביצועים גרועים ושינויים בהרכב.

בנוסף, בגלל הזמן הארוך בטמפרטורה גבוהה, שכבת הדיפוזיה באזור זה תתרחב, מה שיגדיל עוד יותר את אי אחידות המתכת.יתרה מכך, כאשר מרותכות מתכות שונות או לאחר טיפול בחום או פעולה בטמפרטורה גבוהה לאחר ריתוך, לעתים קרובות נמצא כי הפחמן בצד הסגסוגת הנמוכה "נודד" דרך גבול הריתוך לריתוך בעל הסגסוגת הגבוהה, ויוצר שכבות שחרור פחמן על שני הצדדים של קו היתוך.ושכבת הקרבוריזציה, המתכת הבסיסית יוצרת שכבת דקרבוריזציה בצד הסגסוגת הנמוכה, ושכבת הקרבוריזציה נוצרת בצד ריתוך הסגסוגת הגבוהה.

מכשולים ומחסומים לשימוש ופיתוח של מבני מתכת שונים באים לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:

1. בטמפרטורת החדר, המאפיינים המכניים (כגון מתיחה, פגיעה, כיפוף וכו') של אזור המפרק המרותך של מתכות שונות טובות בדרך כלל מאלו של המתכת הבסיסית שיש לרתך.עם זאת, בטמפרטורות גבוהות או לאחר פעולה ארוכת טווח בטמפרטורות גבוהות, הביצועים של אזור המפרק נחותים מאלו של המתכת הבסיסית.חוֹמֶר.

2. קיים אזור מעבר מרטנזיט בין ריתוך האוסטניט למתכת הבסיס פרלייט.אזור זה בעל קשיחות נמוכה והוא שכבה שבירה בעלת קשיות גבוהה.זהו גם אזור חלש שגורם לכשל ולנזק של רכיבים.זה יקטין את המבנה המרותך.אמינות השימוש.

3. נדידת פחמן במהלך טיפול בחום לאחר ריתוך או פעולה בטמפרטורה גבוהה תגרום להיווצרות של שכבות מקרבות ושכבות מפוררות משני צידי קו ההיתוך.נהוג להאמין שהפחתת הפחמן בשכבה המפורקת תוביל לשינויים גדולים (בדרך כלל הידרדרות) במבנה ובביצועים של האזור, מה שהופך את האזור הזה למוטה לכשל מוקדם במהלך השירות.חלקי הכשל של צינורות רבים בטמפרטורה גבוהה בשירות או בבדיקה מרוכזים בשכבת הפירוק.

4. כישלון קשור לתנאים כמו זמן, טמפרטורה ומתח לסירוגין.

5. טיפול בחום לאחר ריתוך אינו יכול לבטל את חלוקת המתח השיורית באזור המפרק.

6. חוסר הומוגניות של הרכב כימי.

כאשר מרותכים מתכות שונות, מאחר שהמתכות משני צידי הריתוך והרכב הסגסוגת של הריתוך שונים, כמובן, במהלך תהליך הריתוך, המתכת הבסיסית וחומר הריתוך יימסו ויתערבבו זה עם זה.אחידות הערבוב תשתנה עם שינוי תהליך הריתוך.שינויים, ואחידות הערבוב שונה מאוד גם במיקומים שונים של המפרק המרותך, מה שגורם לאי-הומוגניות של ההרכב הכימי של המפרק המרותך.

7. חוסר הומוגניות של המבנה המטאלוגרפי.

בשל חוסר המשכיות בהרכב הכימי של המפרק המרותך, לאחר התנסות במחזור התרמי של הריתוך, מופיעים מבנים שונים בכל אזור של המפרק המרותך, ולעתים קרובות מופיעים מבנים ארגוניים מורכבים ביותר באזורים מסוימים.

8. אי רציפות בביצועים.

ההבדלים בהרכב הכימי ובמבנה המטאלוגרפי של חיבורים מרותכים מביאים לתכונות מכניות שונות של חיבורים מרותכים.החוזק, הקשיות, הפלסטיות, הקשיחות, תכונות ההשפעה, זחילת הטמפרטורה הגבוהה ותכונות העמידות של אזורים שונים לאורך המפרק המרותך שונים מאוד.אי-הומוגניות משמעותית זו גורמת לאזורים שונים של המפרק המרותך להתנהג בצורה שונה מאוד באותם תנאים, כאשר מופיעים אזורים מוחלשים ואזורים מחוזקים.במיוחד בתנאי טמפרטורה גבוהים, חיבורי מתכת מרותכים שונים נמצאים בשירות במהלך תהליך השירות.כישלונות מוקדמים מתרחשים לעתים קרובות.

 מאפיינים של שיטות ריתוך שונות בעת ריתוך מתכות שונות

ניתן להשתמש ברוב שיטות הריתוך לריתוך מתכות שונות, אך בעת בחירת שיטות ריתוך וגיבוש אמצעי תהליך, עדיין יש להתחשב במאפיינים של מתכות שונות.על פי הדרישות השונות של המתכת הבסיסית והמפרקים המרותכים, ריתוך היתוך, ריתוך בלחץ ושיטות ריתוך אחרות משמשות כולן בריתוך מתכת שונה, אך לכל אחת יש יתרונות וחסרונות משלה.

1. ריתוך

שיטת ריתוך היתוך הנפוצה ביותר בריתוך מתכת שונה היא ריתוך קשת אלקטרודות, ריתוך קשת שקוע, ריתוך קשת מוגן גז, ריתוך אלקטרוסלג, ריתוך קשת פלזמה, ריתוך קרן אלקטרונים, ריתוך לייזר וכו'. על מנת להפחית את הדילול, הורידו את ההיתוך בדרך כלל ניתן להשתמש ביחס או לשלוט בכמות ההיתוך של חומרי בסיס מתכת שונים, ריתוך קרן אלקטרונים, ריתוך לייזר, ריתוך קשת פלזמה ושיטות אחרות עם צפיפות אנרגית מקור חום גבוהה יותר.

על מנת להקטין את עומק החדירה, ניתן לאמץ אמצעים טכנולוגיים כגון קשת עקיפה, חוט ריתוך מתנדנד, אלקטרודת פס ​​וחוט ריתוך נוסף ללא אנרגיה.אבל לא משנה מה, כל עוד זה ריתוך היתוך, חלק מהמתכת הבסיסית תמיד יימס לתוך הריתוך ויגרום לדילול.בנוסף, יווצרו גם תרכובות בין-מתכתיות, אוקטיקה וכו'.על מנת למתן תופעות שליליות כאלה, יש לשלוט ולקצר את זמן השהייה של מתכות במצב נוזלי או מוצק בטמפרטורה גבוהה.

עם זאת, למרות השיפור והשיפור המתמיד של שיטות הריתוך ואמצעי התהליך, עדיין קשה לפתור את כל הבעיות בעת ריתוך מתכות שונות, מכיוון שישנם סוגים רבים של מתכות, דרישות ביצועים שונות וצורות חיבור שונות.במקרים רבים, יש צורך בריתוך בלחץ או בשיטות ריתוך אחרות כדי לפתור את בעיות הריתוך של מפרקי מתכת שונים.

2. ריתוך בלחץ

רוב שיטות הריתוך בלחץ מחממות רק את המתכת לריתוך למצב פלסטי או אפילו לא מחממות אותה, אלא מפעילים לחץ מסוים כמאפיין הבסיסי.בהשוואה לריתוך היתוך, לריתוך בלחץ יש יתרונות מסוימים בעת ריתוך מפרקי מתכת שונים.כל עוד צורת המפרק מאפשרת ואיכות הריתוך יכולה לעמוד בדרישות, ריתוך בלחץ הוא לרוב בחירה סבירה יותר.

במהלך ריתוך בלחץ, משטחי הממשק של מתכות שונות עלולים להימס או לא.עם זאת, בשל השפעת הלחץ, גם אם יש מתכת מותכת על פני השטח, היא תישלף ותפרק (כגון ריתוך הבזק וריתוך חיכוך).רק במקרים בודדים נשארת מתכת מותכת לאחר ריתוך בלחץ (כגון ריתוך נקודתי).

מכיוון שריתוך בלחץ אינו מחמם או טמפרטורת החימום נמוכה, הוא יכול להפחית או למנוע את ההשפעות השליליות של מחזורים תרמיים על תכונות המתכת של המתכת הבסיסית ולמנוע יצירת תרכובות בין-מתכתיות שבירות.צורות מסוימות של ריתוך בלחץ יכולות אפילו לסחוט את התרכובות הבין-מתכתיות שנוצרו מתוך המפרק.בנוסף, אין בעיה של שינויים בתכונות מתכת הריתוך הנגרמים מדילול בזמן ריתוך בלחץ.

עם זאת, לרוב שיטות ריתוך הלחץ יש דרישות מסוימות לצורת המפרק.לדוגמה, ריתוך נקודתי, ריתוך תפרים וריתוך קולי חייבים להשתמש במפרקי חיק;במהלך ריתוך חיכוך, לפחות חלק עבודה אחד חייב להיות בעל חתך גוף מסתובב;ריתוך פיצוץ חל רק על חיבורי שטח גדול יותר וכו'. ציוד ריתוך בלחץ עדיין לא פופולרי.אלה ללא ספק מגבילים את היקף היישום של ריתוך בלחץ.

3. שיטות אחרות

בנוסף לריתוך היתוך וריתוך בלחץ, ישנן מספר שיטות שניתן להשתמש בהן לריתוך מתכות שונות.לדוגמה, הלחמה היא שיטה לריתוך מתכות שונות בין מתכת מילוי למתכת בסיסית, אך מה שנדון כאן הוא שיטת הלחמה מיוחדת יותר.

קיימת שיטה הנקראת ריתוך היתוך-הלחמת, כלומר, צד המתכת הבסיסית בנקודת התכה נמוכה של מפרק המתכת השונה מרותך בהיתוך, וצד המתכת הבסיס בנקודת התכה גבוהה מולחם.ובדרך כלל אותה מתכת כמו חומר הבסיס של נקודת התכה נמוכה משמשת כהלחמה.לכן, תהליך הריתוך בין מתכת המילוי ההלחמה למתכת הבסיס הנמוכה הוא אותה מתכת, ואין קשיים מיוחדים.

תהליך ההלחמה הוא בין מתכת המילוי לבין מתכת הבסיס הגבוהה.המתכת הבסיסית אינה נמסה או מתגבשת, מה שיכול למנוע בעיות ריתוך רבות, אך מתכת המילוי נדרשת כדי להיות מסוגלת להרטיב את המתכת הבסיסית היטב.

שיטה נוספת נקראת הלחמה אוקטית או הלחמת דיפוזיה אוקטית.זאת על מנת לחמם את משטח המגע של מתכות לא דומות לטמפרטורה מסוימת, כך ששתי המתכות יוצרות אוקטיקה בנקודת התכה נמוכה במשטח המגע.האוטקטיקה בעלת נקודת התכה נמוכה נוזלית בטמפרטורה זו, ובעצם הופכת למעין הלחמה ללא צורך בהלחמה חיצונית.שיטת הלחמה.

כמובן, זה דורש היווצרות של אוקטיקה בנקודת התכה נמוכה בין שתי המתכות.במהלך ריתוך דיפוזיה של מתכות שונות, מתווסף חומר שכבת ביניים, וחומר שכבת הביניים מחומם בלחץ נמוך מאוד כדי להמיס, או ליצור נקודת התכה נמוכה במגע עם המתכת שיש לרתך.שכבת הנוזל הדקה שנוצרת בזמן זה, לאחר תקופה מסוימת של תהליך שימור חום, גורמת לחומר שכבת הביניים להמיס.כאשר כל חומרי שכבת הביניים מתפזרים לתוך חומר הבסיס ומומוגגים, יכול להיווצר מפרק מתכת שונה ללא חומרי ביניים.

שיטה מסוג זה תייצר כמות קטנה של מתכת נוזלית במהלך תהליך הריתוך.לכן, זה נקרא גם ריתוך מעבר שלב נוזלי.המאפיין המשותף שלהם הוא שאין מבנה יציקה במפרק.

דברים שיש לשים לב אליהם בעת ריתוך מתכות שונות

1. שקול את התכונות הפיזיקליות, המכניות וההרכב הכימי של הריתוך

(1) מנקודת מבט של חוזק שווה, בחרו מוטות ריתוך העונים על התכונות המכניות של המתכת הבסיסית, או משלבים את יכולת הריתוך של המתכת הבסיסית עם מוטות ריתוך בעלי חוזק לא שווה ויכולת ריתוך טובה, אך קחו בחשבון את הצורה המבנית של המתכת הבסיסית. לרתך כדי לעמוד בחוזק שווה.חוזק ודרישות נוקשות אחרות.

(2) הפוך את הרכב הסגסוגת שלו לתואם או קרוב לחומר הבסיס.

(3) כאשר המתכת הבסיסית מכילה רמות גבוהות של זיהומים מזיקים מסוג C, S ו-P, יש לבחור מוטות ריתוך בעלי עמידות טובה יותר לסדקים ועמידות בפני נקבוביות.מומלץ להשתמש באלקטרודת תחמוצת סידן טיטניום.אם עדיין לא ניתן לפתור את זה, ניתן להשתמש במוט ריתוך מסוג מימן דל נתרן.

2. שקול את תנאי העבודה והביצועים של הריתוך

(1) בתנאי נשיאת עומס דינמי ועומס פגיעה, בנוסף להבטחת חוזק, קיימות דרישות גבוהות לקשיחות פגיעה והתארכות.יש לבחור אלקטרודות מסוג מימן נמוך, סוג סידן טיטניום ותחמוצת ברזל בבת אחת.

(2) במקרה של מגע עם חומרים קורוזיביים, יש לבחור מוטות ריתוך נירוסטה מתאימים בהתאם לסוג, ריכוז, טמפרטורת העבודה של החומר, והאם מדובר בלבוש כללי או קורוזיה בין-גרגירית.

(3) כאשר עובדים בתנאי בלאי, יש להבחין אם זה בלאי רגיל או השפעה, ואם זה בלאי בטמפרטורה רגילה או טמפרטורה גבוהה.

(4) כאשר עובדים בתנאים שאינם טמפרטורה, יש לבחור מוטות ריתוך מתאימים המבטיחים תכונות מכניות בטמפרטורה נמוכה או גבוהה.

3. שקול את המורכבות של הצורה הקולקטיבית של הריתוך, הקשיחות, הכנת שבר הריתוך ומיקום הריתוך.

(1) עבור ריתוכים בעלי צורות מורכבות או עוביים גדולים, מתח ההתכווצות של מתכת הריתוך במהלך הקירור הוא גדול ונוטים להתרחש סדקים.יש לבחור מוטות ריתוך בעלי עמידות בפני סדקים חזקה, כגון מוטות ריתוך דלי מימן, מוטות ריתוך בעלי קשיחות גבוהה או מוטות ריתוך תחמוצת ברזל.

(2) עבור ריתוכים שאינם ניתנים להפיכה עקב תנאים, יש לבחור מוטות ריתוך הניתנים לריתוך בכל המצבים.

(3) לריתוך חלקים שקשה לנקות, השתמש במוטות ריתוך חומציים בעלי חמצון גבוה וחסרי רגישות לאבנית ולשמן כדי למנוע פגמים כגון נקבוביות.

4. שקול ציוד אתר ריתוך

במקומות בהם אין מכונת ריתוך DC, לא כדאי להשתמש במוטות ריתוך עם אספקת כוח DC מוגבלת.במקום זאת, יש להשתמש במוטות ריתוך עם ספק כוח AC ו-DC.פלדות מסוימות (כגון פלדה עמידה בפני חום) צריכות לבטל מתח תרמי לאחר ריתוך, אך לא ניתן לטפל בהן בחום עקב תנאי הציוד (או מגבלות מבניות).במקום זאת יש להשתמש במוטות ריתוך מחומרי מתכת שאינם בסיס (כגון נירוסטה אוסטניטית), ואין צורך בטיפול בחום לאחר הריתוך.

5. שקול שיפור תהליכי ריתוך והגנה על בריאות העובדים

כאשר גם אלקטרודות חומציות וגם אלקטרודות אלקליות יכולות לעמוד בדרישות, יש להשתמש באלקטרודות חומציות ככל האפשר.

6. קחו בחשבון את פריון העבודה ואת הרציונליות הכלכלית

במקרה של אותם ביצועים, עלינו לנסות להשתמש במוטות ריתוך חומציים במחיר נמוך יותר במקום במוטות ריתוך אלקליין.בין מוטות ריתוך חומציים, סוג טיטניום וסוג טיטניום-סידן הם היקרים ביותר.לפי מצב המשאבים המינרלים של ארצי, יש לקדם ברזל טיטניום במרץ.מוט ריתוך מצופה.