Érintkezők és vezetékek forrasztása

Forrasztás - a fémek szilárd halmazállapotú forraszanyagokkal való összekapcsolásának folyamata, amelyek megolvadva a résbe áramlanak, megnedvesítik a forrasztandó felületeket, majd lehűtve megszilárdulnak, forrasztott varratot képeznek.

A forrasztás az összekötendő alkatrészek anyagainak olvadási hőmérséklete alatti hőmérsékleten történik. Ugyanakkor a forrasztáshoz használt forrasztóanyag hőmérséklete valamivel magasabb legyen az olvadáspontnál, az összeillesztendő részek hőmérséklete pedig közel legyen a forraszanyag olvadási hőmérsékletéhez. Ennek a feltételnek a betartása szükséges ahhoz, hogy a forrasztás olyan mobilitást érjen el, amely biztosítja az érintkezőelemek közötti varratokban lévő hézagok kitöltését és a felületük körüli áramlást.

Minőségi forrasztási csatlakozás csak akkor valósítható meg, ha a forrasztás átnedvesíti a csatlakoztatandó elemek érintkezési felületeit, emellett magas kapilláris tulajdonságokkal rendelkezik, és biztosítja a csatlakoztatandó elemek közötti hézagok kitöltését.

Az alkatrészek 450 ° C alatti olvadáspontú forraszanyag segítségével történő összekapcsolásának metallurgiai módszerét lágyforrasztásnak nevezik. A forrasztóanyag fémhez való tapadása a forraszanyag fémhez való tapadásának köszönhető. Meg kell jegyezni, hogy a forrasztás olvadáspontja lágyforrasztáshoz 450 ° C-on feltételesen feltételezhető.

A 450 °C feletti olvadáspontú forrasztóanyaggal történő érintkezési kötéseket forrasztásnak nevezzük. A forrasztóanyag fémhez való ragasztása ebben az esetben a forraszanyagnak a fémhez való tapadásának és diffúziójának köszönhető.

Forrasztáskor szinte nem olvadnak meg a csatlakoztatott elemek, így a forrasztott csatlakozások könnyebben javíthatók.

A keményforrasztás gyakorlatilag bármilyen fémet vagy különböző fémek kombinációját köti össze.

A réz a könnyen forrasztható fémek közé tartozik. Az ötvözőelemek rézhez való hozzáadása azonban megnehezíti a forrasztási folyamatot, mivel a rézben lévő szennyeződések megváltoztatják az oxidfilmek tulajdonságait, amelyek akadályozzák a megbízható kapcsolat kialakítását. Ezenkívül a rézötvözetek szennyeződései a forrasztás során reakcióba lépnek, és rideg kötéseket képeznek. Ebben a tekintetben az érintkező csatlakozások készítésekor gondosan kell kiválasztani a folyasztószereket és a forrasztásokat.

Az alumínium keményforrasztás két nagy kihívást jelent. Először is, van egy tűzálló oxidfilm az alumíniumon, másodszor pedig az alumínium nagy hővezető képességgel rendelkezik, viszonylag alacsony hőkapacitással és nagy lineáris tágulási együtthatóval. Ezért az alumínium érintkezőelemek forrasztása során a melegítést lokalizálni kell, a folyasztószert a fémbe bevitt ötvöző adalékok függvényében kell megválasztani.

Az egyesítendő fémek jellemzői vagy kombinációi előre meghatározzák mind a forrasztás technológiai folyamatát, mind a forrasztóanyagokat, folyasztószereket és a forrasztáshoz használt berendezéseket.

Hegesztett érintkező szerkezet

A keményforrasztásnak sok közös vonása van a fúziós hegesztéssel, de vannak alapvető különbségek a kettő között. Ha a hegesztés során a fő és a kiegészítő fémek olvadt állapotban vannak a hegesztőmedencében, akkor a fő fém nem olvad meg a forrasztás során.

A forrasztás általában a szilárd nemesfém és a folyékony fém – forrasztóanyag – határán lejátszódó kohászati ​​és fizikai-kémiai folyamatok komplexuma, amely az alapanyag és a forraszanyag fizikai-kémiai tulajdonságaitól, valamint a körülményektől függően történik. és forrasztási mód, a köztük kialakított kötés más szerkezetű. Ismeretes, hogy az alapfém forraszanyaggal való összekapcsolásának feltétele a tapadás. A tiszta fémfelület forraszanyaggal való megnedvesítése és az azt követő megszilárdulás során a következő folyamatok lépnek fel.

Ha a forraszanyagot alkotó komponensek nem lépnek kölcsönhatásba az alapfémmel, mielőtt feloldódnának benne, akkor szemcseközi kötések jelennek meg a forraszanyag és a fém között. Az edzett forraszanyag és az alapfém kötési szilárdsága közel áll magának a forrasztóanyagnak a szilárdságához. Ezt az határozza meg, hogy a forraszanyag kitölti az összes egyenetlenséget és mikrocsatornát, amelyek a látható érintkezési felületet jelentősen meghaladó, fejlett tapadási felületet képeznek.

Abban az esetben, ha az egyik fém feloldódása a másikban lehetséges a forrasztási hőmérsékleten vagy alacsonyabb hőmérsékleten, az interkristályos kötések mellett a forrasztási atomok diffúziója történik a forrasztott fémbe és fordítva. A forrasztóanyag és a forrasztófém kölcsönös diffúziója rendkívül érzékeny a hőmérsékletre. Ezért ennek a folyamatnak a kialakulása a forrasztási hőmérséklettől és a hevítés időtartamától függ. Bizonyos hőmérsékleteken a hegesztési fém és forrasztóelemek intermetallikus rétegeket képeznek a csatlakozás határán.

A forrasztással készült érintkezőkötés szerkezete egy olyan terület, amely az összekapcsolandó elemek közötti hézagnak megfelelő öntött forrasztórétegből áll, és amelyet mindkét oldalon a forraszanyag és a nem nemesfém kölcsönhatás termékei – intermetallikus intermedier – vesznek körül. különböző kompozíciókat – és kölcsönös eloszlási területeket – rétegez.

A forrasztott kötés felépítése: 1 — csatlakoztatott vezetékek; 2 — korróziós zónák; 3 — intermetallikus rétegek; 4 — forrasztás; 5 — diffúziós zóna

Alumínium huzalok forrasztása

A 2,5-10 mm2 keresztmetszetű tömör huzalok forrasztással történő csatlakoztatását és elágazását azután kell elvégezni, hogy a mag végeit előzőleg kettős csavarással összekötötték úgy, hogy a magok érintkezési pontján egy horony alakuljon ki. A csomópontot propán-bután égő vagy benzinlámpa lángjával melegítjük a forraszanyag olvadásának kezdeti hőmérsékletére. Ezután erőfeszítéssel dörzsölje át a csatlakozó felületeket a lángba helyezett forrasztópákával. A súrlódás eredményeként a horony megtisztul a szennyeződésektől, és a kötés melegítésekor ónozott lesz. Ily módon a teljes csatlakozás tömített.

Tömör vezetékek forrasztása és elágazása

Szigetelt alumínium huzalok bekötése, lezárása és elágazása forrasztással alumíniumhuzalok érintkezési felületeinek lépésről lépésre történő átvágása és előzetes ónozása után. A vénák végeit speciális formákba helyezzük, a csőrész közepére és közepére helyezzük úgy, hogy érintkezzenek egymással. A vezetékekre védőernyőket helyeznek, amelyek megvédik a csatlakoztatott vezetékek szigetelését a láng hatásától. Ezenkívül a hűtőket nagy keresztmetszetű vezetékekhez használják. A formák belső felületét hideg festékkel előfestjük, vagy krétával bedörzsöljük. Azokat a helyeket, ahol a vezetékek belépnek a szerszámba, azbesztlemezzel vagy zsinórral lezárják, hogy megakadályozzák a forrasztás szivárgását.

Közvetlen lángforrasztás előtt a szerszám középső részét felmelegítik, majd a lángba forraszanyagot vezetnek, amely megolvasztva kitölti a szerszámot a furat tetejéig.

Az ábrán egy forrasztásra előkészített csatlakozás látható. Forrasztási öntési módszert dolgoztak ki és alkalmaztak. Ezzel a módszerrel az előkészített ereket 55 ° -os szögben letörésekkel fektetik le. alakja, körülbelül 2 mm távolságot hagyva közöttük, a huzal csatlakozási előkészítésének többi művelete hasonló a fúziós csatlakozásnál végzett műveletekhez.

Az olvasztótégelyben 7-8 kg forraszanyagot megolvasztanak és körülbelül 600 °C-ra melegítenek (a gyors lehűlés elkerülése érdekében). A tégely és a forrasztóanyag kiöntési helye között forrasztólefolyó edény van felszerelve, amely a vezetékek szabad részeihez van rögzítve.A forrasztóanyagot a kifolyónyíláson keresztül öntik a formába, amíg a magok szélei megolvadnak és a forma meg nem töltődik. Javasoljuk, hogy a forrasztást megkeverjük, és a magok végéről kaparóval lekaparjuk az oxidfilmet. A forrasztási idő nem haladja meg az 1-1,5 percet.

Forrasztásra előkészített sodrott huzalok a rájuk szerelt formákkal: 1 — huzalszigetelés, 2 — védőernyő, 3 — forma, 4 — lefektetett huzal, 5 — azbeszt tömítés.

Alumínium kábelvezetők csatlakoztatása forrasztással olvadt forrasztóanyag öntésével: a — a forrasztási folyamat általános képe, b — a vezetékek végeinek díszítésére szolgáló sablon; c — kész csatlakozás, 1 — forrasztás, 2 — forrasztási pontok

Rézhuzalok forrasztása

A rézhuzalok forrasztással történő csatlakoztatásának és lezárásának technológiája ugyanaz. Az 1,5 - 10 mm2 keresztmetszetű vezetékek forrasztása forrasztópákával, 16 - 240 mm2 keresztmetszetű - propán-bután égővel vagy fúvópisztollyal történik; a forrasztási folyamat abból áll, hogy olvadt forrasztóanyagba mártják, vagy olvadt forrasztóanyagot öntenek a forrasztási pontra.

A 10 mm2-ig terjedő rézhuzalok forrasztással történő csatlakoztatása és elágazása az érintkezők előkészítése után történik. Az ereket csavarják, gyantával borítják, a forrasztási pontot forrasztópákával hevítik a forrasztóanyag forrasztási ponton történő megolvasztásával, vagy a csatlakozást forrasztófürdőbe merítve. Miután a kötést megnedvesítettük forraszanyaggal, és a forrasztott végek közötti hézagokat kitöltötték vele, a kötés felmelegedése leáll.

4 — 240 mm2 keresztmetszetű rézhuzalok bekötése, leágazása forrasztással érintkezőidomok alkalmazásával, öntözéssel történik.Ebből a célból a grafit- vagy acéltégelyekben lévő forraszanyagot elektromos vagy gázkemencében 550-600 °C hőmérsékletre hevítik.

A csatlakoztatásra vagy lezárásra előkészített vezetékeket előónozzák, majd hüvelybe vagy érvéghüvelybe helyezik. A vezetékcsatlakozás a hüvely közepén található. Amikor elkészült, a magot úgy helyezzük be a fúrófejbe, hogy vége egy síkban legyen a csúcs csőszakaszának végével. A forrasztóanyag magra való szivárgásának elkerülése érdekében azbesztet kell feltekerni a hüvely vége (hegye) és a szigetelés széle közé. Az ízület vízszintes. A forraszanyag öntözése addig folytatódik, amíg a mag és a hegy közötti térfogat meg nem telik, de legfeljebb 1,5 percig. A forrasztás végén azonnal (amíg a forrasztóanyag ki nem hűl) forrasztókenőccsel megnedvesített ronggyal töröljük le a hüvelyt, eltávolítva és elsimítva a forrasztási foltokat.

A különböző fémhuzalok forrasztása ugyanazzal a technológiával történik, mint két alumíniumhuzal összekapcsolása. Az alumíniumhuzalok végeinek forrasztásra való előkészítésekor a végeiket 55°-os szögben leferdítik, vagy lépcsős vágással végezzük, majd a végeket ónozzuk. A forrasztás közvetlen öntőformában történő olvasztással vagy előolvasztott forraszanyaggal történő öntéssel történik. Alumínium sodrott és tömör vezetékek bekötése, leágazása ónozott réz perselyekben is megoldható.