Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү

1. Кайра бышыруучулук

Алюминийдин жана алюминий эритмелеринин ширетүүчү касиети начар, негизинен бетиндеги кычкылтек пленкасын алып салуу кыйын болгондуктан. Алюминий кычкылтекке абдан жакын. Бетинде тыгыз, туруктуу жана жогорку эрүү температурасы бар Al2O3 кычкылтек пленкасын түзүү оңой. Ошол эле учурда, магний камтыган алюминий эритмелери да абдан туруктуу MgO кычкылтек пленкасын түзөт. Алар ширетүүнүн нымдалышына жана жайылышына олуттуу тоскоол болот. Ал эми алып салуу кыйын. Ширетүү учурунда ширетүү процессин тийиштүү флюс менен гана жүргүзүүгө болот.

Экинчиден, алюминий жана алюминий эритмесин ширетүүнүн иштеши кыйын. Алюминий жана алюминий эритмесинин эрүү температурасы колдонулган ширетүүчү толтургуч металлдын эрүү температурасынан анчалык деле айырмаланбайт. Ширетүү үчүн кошумча температура диапазону өтө тар. Температураны бир аз туура эмес жөнгө салуу негизги металлдын ысып кетишине же ал тургай эришине алып келиши мүмкүн, бул ширетүү процессин кыйындатат. Жылуулук менен иштетүү менен бекемделген кээ бир алюминий эритмелери ширетүүнүн ысышынан улам ашыкча эскирүү же күйгүзүү сыяктуу жумшартуу кубулуштарын да пайда кылат, бул ширетүүчү муундардын касиеттерин төмөндөтөт. Жалын менен ширетүү учурунда температураны баалоо кыйын, анткени ысытуу учурунда алюминий эритмесинин түсү өзгөрбөйт, бул оператордун иштөө деңгээлине коюлган талаптарды да жогорулатат.

Мындан тышкары, алюминий жана алюминий эритмесинен жасалган ширетүүчү муундардын коррозияга туруктуулугуна толтургуч металлдар жана флюстар оңой таасир этет. Алюминий жана алюминий эритмесинин электроддук потенциалы ширетүүчүнүкүнөн бир топ айырмаланат, бул муундун коррозияга туруктуулугун, айрыкча жумшак ширетүүчү муун үчүн төмөндөтөт. Мындан тышкары, алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүүдө колдонулган флюстардын көпчүлүгү күчтүү коррозияга ээ. Алар ширетүүдөн кийин тазаланса да, флюстардын муундардын коррозияга туруктуулугуна тийгизген таасири толугу менен жок болбойт.

2. Ширетүүчү материал

(1) Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү сейрек колдонулган ыкма, анткени ширетүүчү толтургуч металлдын жана негизги металлдын курамы жана электроддук потенциалы абдан айырмаланат, бул муундун электрохимиялык дат басышына алып келиши мүмкүн. Жумшак ширетүү негизинен цинк негизиндеги ширетүүнү жана калай коргошун ширетүүсүн колдонот, аларды температура диапазонуна жараша төмөнкү температурадагы ширетүүгө (150 ~ 260 ℃), орто температурадагы ширетүүгө (260 ~ 370 ℃) жана жогорку температурадагы ширетүүгө (370 ~ 430 ℃) бөлүүгө болот. Калай коргошун ширетүү колдонулуп, ширетүү үчүн алюминий бетине жез же никель алдын ала капталганда, муундун чек арасындагы дат басуунун алдын алууга болот, ошентип муундун дат басууга туруктуулугун жогорулатат.

Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү кеңири колдонулат, мисалы, чыпкалоочу жетектөөчү, бууланткыч, радиатор жана башка компоненттер. Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү үчүн алюминий негизиндеги толтургуч металлдар гана колдонулушу мүмкүн, алардын ичинен алюминий кремний толтургуч металлдары эң кеңири колдонулат. Ширетүү бириктиргичтеринин колдонуу чөйрөсү жана кесүү күчү тиешелүүлүгүнө жараша 8-таблицада жана 9-таблицада көрсөтүлгөн. Бирок, бул ширетүүнүн эрүү температурасы негизги металлдын эрүү температурасына жакын, андыктан ширетүү учурунда негизги металлдын ысып кетишине же ал тургай эрип кетишине жол бербөө үчүн ысытуу температурасын катуу жана так көзөмөлдөө керек.

8-таблица. Алюминий жана алюминий эритмелери үчүн ширетүүчү толтургуч металлдарды колдонуу чөйрөсү

9-таблица. Алюминий жана алюминий эритмесинин кошулмаларынын алюминий кремний толтургуч металлдары менен ширетилген кесилиш бекемдиги

Алюминий кремний ширетүү адатта порошок, паста, зым же барак түрүндө берилет. Айрым учурларда, өзөгү катары алюминий жана каптоо катары алюминий кремний ширетүү колдонулган ширетүүчү композиттик плиталар колдонулат. Мындай ширетүүчү композиттик плита гидравликалык ыкма менен жасалат жана көбүнчө ширетүүчү компоненттердин бир бөлүгү катары колдонулат. Ширетүү учурунда композиттик плитадагы ширетүүчү толтургуч металл эрип, капиллярдык жана тартылуу күчүнүн таасири астында агып, муун боштугун толтурат.

(2) Алюминий жана алюминий эритмесин ширетүү үчүн флюкс жана коргоочу газ, пленканы алып салуу үчүн көбүнчө атайын флюс колдонулат. fs204 сыяктуу триэтаноламинге негизделген органикалык флюс төмөнкү температурадагы жумшак ширетүү менен колдонулат. Бул флюстун артыкчылыгы - анын негизги металлга коррозия таасири аз, бирок ал көп өлчөмдөгү газды пайда кылат, бул ширетүүнүн нымдалышына жана герметикаланышына таасир этет. fs203 жана fs220a сыяктуу цинк хлоридине негизделген реактивдүү флюс орто температурадагы жана жогорку температурадагы жумшак ширетүү менен колдонулат. Реактивдүү флюс өтө коррозияга дуушар болот жана анын калдыктарын ширетүүдөн кийин алып салуу керек.

Учурда алюминийди жана алюминий эритмелерин ширетүүдө флюс пленкасын алып салуу басымдуулук кылат. Колдонулган ширетүүчү флюс хлорид негизиндеги флюсту жана фтор негизиндеги флюсту камтыйт. Хлорид негизиндеги флюс кычкыл пленкасын алып салуу жөндөмүнө жана жакшы суюктукка ээ, бирок ал негизги металлга чоң коррозиялык таасир этет. Ширетүүдөн кийин анын калдыгы толугу менен алынып салынышы керек. Фтор негизиндеги флюс - бул пленканы алып салуу эффектиси жакшы болгон жана негизги металлга дат баспаган флюстун жаңы түрү. Бирок, анын эрүү температурасы жогору жана жылуулук туруктуулугу начар жана аны алюминий кремний ширетүүсү менен гана колдонсо болот.

Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүүдө көбүнчө вакуумдук, нейтралдуу же инерттүү атмосфера колдонулат. Вакуумдук ширетүүдө вакуумдук даража, адатта, 10-3 пага чейин жетиши керек. Коргоо үчүн азот же аргон газы колдонулганда, анын тазалыгы өтө жогору болушу керек, ал эми шүүдүрүм чекити -40 ℃ төмөн болушу керек.

3. Ширетүү технологиясы

Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү жумуштун бетин тазалоого жогорку талаптарды коёт. Жакшы сапатка жетүү үчүн, ширетүүдөн мурун беттеги май тактарын жана кычкыл пленкаларын кетирүү керек. Беттеги май тактарын Na2CO3 суу эритмеси менен 60 ~ 70 ℃ температурада 5 ~ 10 мүнөт кетирип, андан кийин таза суу менен чайкаңыз; Беттеги кычкыл пленкасын NaOH суу эритмеси менен 20 ~ 40 ℃ температурада 2 ~ 4 мүнөт чабуу менен кетирүүгө болот, андан кийин ысык суу менен жууса болот; Беттеги май тактарын жана кычкыл пленкаларын кетиргенден кийин, жумуштун бети жылтыратуу үчүн HNO3 суу эритмеси менен 2 ~ 5 мүнөт иштетилип, андан кийин агын сууда тазаланып, акыры кургатылышы керек. Бул ыкмалар менен иштетилген жумуштун бетине тийбеш керек же башка кирлер менен булганбаш керек жана 6 ~ 8 сааттын ичинде ширетүү керек. Мүмкүн болсо, дароо ширетүү жакшы.

Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү ыкмаларына негизинен жалын менен ширетүү, ширетүүчү темир менен ширетүү жана меш менен ширетүү кирет. Бул ыкмалар, адатта, ширетүү учурунда флюсту колдонот жана ысытуу температурасына жана кармоо убактысына катуу талаптарды коет. Жалын менен ширетүү жана ширетүүчү темир менен ширетүү учурунда, флюстун ысып кетишине жана бузулушуна жол бербөө үчүн, флюсту жылуулук булагы менен түздөн-түз ысытпаңыз. Алюминий цинк курамы жогору жумшак ширетүүдө эригендиктен, негизги металлдын дат басышына жол бербөө үчүн муун пайда болгондон кийин ысытууну токтотуу керек. Айрым учурларда, алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү кээде флюсту колдонбойт, бирок пленканы алып салуу үчүн ультраүн же кыруу ыкмаларын колдонот. Пленканы ширетүү үчүн кыруу ыкмасын колдонгондо, алгач жумушчу бөлүктү ширетүү температурасына чейин ысытыңыз, андан кийин жумушчу бөлүктүн ширетүү бөлүгүн ширетүүчү таякчанын (же кыруучу аспаптын) учу менен кырыңыз. Беттик кычкыл пленкасын сындырып жатканда, ширетүүчүнүн учу негизги металлды эритип, нымдайт.

Алюминий жана алюминий эритмелерин ширетүү ыкмаларына негизинен жалын менен ширетүү, меш менен ширетүү, чөмүлтүп ширетүү, вакуумдук ширетүү жана газ менен корголгон ширетүү кирет. Жалын менен ширетүү көбүнчө майда даяр бөлүктөрдү жана бир бөлүктүү өндүрүш үчүн колдонулат. Оксиацетилен жалынын колдонууда ацетилендеги кошулмалар менен флюстун ортосундагы байланыштан улам флюстун үзүлүшүн болтурбоо үчүн, негизги металлдын кычкылданышын алдын алуу үчүн бир аз калыбына келтирүүчү бензин менен кысылган аба жалынын колдонуу туура келет. Белгилүү бир ширетүү учурунда ширетүү флюсу жана толтургуч металл алдын ала ширетүү ордуна коюлуп, даяр бөлүк менен бир убакта ысытылышы мүмкүн; даяр бөлүктү алгач ширетүү температурасына чейин ысытса болот, андан кийин флюс менен чыланган ширетүүнү ширетүү абалына жөнөтсө болот; Флюс жана толтургуч металл эригенден кийин, толтургуч металл бирдей толтурулгандан кийин ысытуучу жалын акырындык менен алынып салынышы керек.

Алюминий жана алюминий эритмесин аба мешинде ширетүүдө, ширетүүчү толтургуч металл алдын ала орнотулуп, ширетүүчү флюс дистилденген сууда эритип, концентрациясы 50% ~ 75% болгон коюу эритмени даярдап, андан кийин ширетүүчү бетке каптап же чачып чачылат. Ширетүүчү толтургуч металлга жана ширетүүчү бетке тиешелүү өлчөмдөгү порошок ширетүүчү флюс жаап, андан кийин чогултулган ширетүүчү материал мешке ширетүүнү ысытуу үчүн коюлушу керек. Негизги металлдын ысып кетишине же ал тургай эрип кетишине жол бербөө үчүн, ысытуу температурасын катуу көзөмөлдөө керек.

Паста же фольга ширетүү көбүнчө алюминийди жана алюминий эритмелерин чөмүлтүп ширетүү үчүн колдонулат. Чогултулган даяр бөлүктү ширетүү алдында алдын ала ысытып, анын температурасын ширетүү температурасына жакын кылуу керек, андан кийин ширетүү үчүн ширетүү флюсуна чөмүлтүү керек. Ширетүү учурунда ширетүү температурасы жана ширетүү убактысы катуу көзөмөлдөнүшү керек. Эгерде температура өтө жогору болсо, негизги металл оңой эрийт жана ширетүүчү оңой жоголот; Эгерде температура өтө төмөн болсо, ширетүү жетиштүү эрибейт жана ширетүү ылдамдыгы төмөндөйт. Ширетүү температурасы негизги металлдын түрүнө жана өлчөмүнө, толтургуч металлдын курамына жана эрүү температурасына жараша аныкталат жана жалпысынан толтургуч металлдын суюк температурасы менен негизги металлдын катуу температурасынын ортосунда болот. Иш бөлүктүн флюс ваннасына чөмүлүү убактысы ширетүүчүнүн толук эрип, агып кетишин камсыз кылышы керек, ал эми колдоо убактысы өтө узун болбошу керек. Болбосо, ширетүүчүдөгү кремний элементи негизги металлга жайылып, тигишке жакын негизги металлды морт кылып коюшу мүмкүн.

Алюминий жана алюминий эритмелерин вакуумдук ширетүү учурунда, металл иштетүүчү активаторлор көбүнчө алюминийдин беттик кычкыл пленкасын өзгөртүү жана ширетүүнүн нымдалышын жана жайылышын камсыз кылуу үчүн колдонулат. Магнийди түздөн-түз бөлүкчөлөр түрүндө иштетилүүчү бөлүкчөлөргө колдонсо болот же ширетүү зонасына буу түрүндө киргизсе болот, же магнийди алюминий кремний ширетүүчүсүнө эритме элементи катары кошсо болот. Татаал түзүлүшкө ээ болгон иштетилүүчү бөлүк үчүн, магний буусунун негизги металлга толук таасирин камсыз кылуу жана ширетүүнүн сапатын жакшыртуу максатында, жергиликтүү коргоо процессинин чаралары көп колдонулат, башкача айтканда, иштетилүүчү бөлүк алгач дат баспас болоттон жасалган кутуга (көбүнчө процесс кутусу деп аталат) салынат, андан кийин ширетүүнү жылытуу үчүн вакуумдук мешке салынат. Вакуумдук ширетүүчү Алюминий жана алюминий эритмесинин муундары жылмакай бетке жана тыгыз ширетүүчү муундарга ээ жана ширетүүдөн кийин тазалоонун кажети жок; Бирок, вакуумдук ширетүү жабдуулары кымбат жана магний буусу мешти олуттуу булгайт, андыктан аны тез-тез тазалап жана тейлөө керек.

Алюминий жана алюминий эритмелерин нейтралдуу же инерттүү атмосферада ширетүүдө, пленканы алып салуу үчүн магний активатору же флюсу колдонулушу мүмкүн. Пленканы алып салуу үчүн магний активатору колдонулганда, талап кылынган магнийдин көлөмү вакуумдук ширетүүгө караганда бир топ төмөн. Адатта, w (мг) болжол менен 0,2% ~ 0,5% түзөт. Магнийдин курамы жогору болгондо, муундун сапаты төмөндөйт. Фтор флюсун жана азот коргоосун колдонгон NOCOLOK ширетүү ыкмасы акыркы жылдары тездик менен иштелип чыккан жаңы ыкма. Фтор флюсунун калдыгы нымдуулукту сиңирбегендиктен жана алюминийге коррозия жаратпагандыктан, ширетүүдөн кийин флюс калдыктарын алып салуу процессин колдон чыгарса болот. Азоттун коргоосу астында фтор флюсунун аз гана бөлүгүн каптоо керек, толтургуч металл негизги металлды жакшы нымдай алат жана жогорку сапаттагы ширетилген муундарды алуу оңой. Учурда бул NOCOLOK ширетүү ыкмасы алюминий радиаторун жана башка компоненттерди массалык түрдө өндүрүүдө колдонулуп келет.

Фтор флюсунан башка флюс менен ширетилген алюминий жана алюминий эритмеси үчүн, ширетүүдөн кийин флюс калдыгы толугу менен алынып салынышы керек. Алюминий үчүн органикалык ширетүүчү флюстун калдыгын метанол жана трихлорэтилен сыяктуу органикалык эритмелер менен жууп, натрий гидроксидинин суу эритмеси менен нейтралдаштырып, акырында ысык жана муздак суу менен тазалоого болот. Хлорид - бул алюминий үчүн ширетүүчү флюстун калдыгы, аны төмөнкү ыкмалар менен алып салууга болот; Алгач, 60 ~ 80 ℃ ысык сууда 10 мүнөт чылап, ширетилген муундагы калдыкты щетка менен кылдаттык менен тазалап, муздак суу менен тазалаңыз; Андан кийин аны 15% азот кислотасынын суу эритмесине 30 мүнөт чылап, акырында муздак суу менен чайкаңыз.