अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे ब्रेझिंग

1. ब्रेझिबिलिटी

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंची ब्रेझिंग गुणधर्म खराब आहेत, मुख्यत्वे कारण पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्म काढणे कठीण आहे.अॅल्युमिनिअमला ऑक्सिजनची मोठी ओढ आहे.पृष्ठभागावर दाट, स्थिर आणि उच्च वितळणारा बिंदू ऑक्साईड फिल्म Al2O3 तयार करणे सोपे आहे.त्याच वेळी, मॅग्नेशियम असलेले अॅल्युमिनियम मिश्र धातु देखील एक अतिशय स्थिर ऑक्साईड फिल्म MgO तयार करेल.ते सोल्डर ओले आणि पसरण्यास गंभीरपणे अडथळा आणतील.आणि काढणे कठीण.ब्रेझिंग दरम्यान, ब्रेझिंग प्रक्रिया केवळ योग्य प्रवाहानेच केली जाऊ शकते.

दुसरे म्हणजे, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु ब्रेझिंगचे ऑपरेशन कठीण आहे.अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचा वितळण्याचा बिंदू वापरलेल्या ब्रेझिंग फिलर धातूपेक्षा फारसा वेगळा नाही.ब्रेझिंगसाठी पर्यायी तापमान श्रेणी खूपच अरुंद आहे.थोडेसे अयोग्य तापमान नियंत्रणामुळे बेस मेटल जास्त गरम होणे किंवा अगदी वितळणे सोपे आहे, ज्यामुळे ब्रेझिंग प्रक्रिया कठीण होते.उष्णतेच्या उपचाराने बळकट झालेल्या काही अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमुळे ब्रेझिंग हीटिंगमुळे वृद्धत्व किंवा अॅनिलिंग यांसारख्या मऊपणाच्या घटना घडतात, ज्यामुळे ब्रेझ केलेल्या सांध्याचे गुणधर्म कमी होतात.फ्लेम ब्रेझिंग दरम्यान, तपमानाचा न्याय करणे कठीण आहे कारण गरम करताना अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचा रंग बदलत नाही, ज्यामुळे ऑपरेटरच्या ऑपरेशन पातळीसाठी आवश्यकता देखील वाढते.

शिवाय, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या ब्रेझ्ड जोडांच्या गंज प्रतिकारांवर फिलर धातू आणि फ्लक्सेसचा सहज परिणाम होतो.अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची इलेक्ट्रोड क्षमता सोल्डरपेक्षा खूप वेगळी आहे, ज्यामुळे सांधेचा गंज प्रतिकार कमी होतो, विशेषत: सॉफ्ट सोल्डरिंग जॉइंटसाठी.याव्यतिरिक्त, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंगमध्ये वापरल्या जाणार्या बहुतेक फ्लक्सेसमध्ये मजबूत गंज आहे.जरी ते ब्रेझिंगनंतर स्वच्छ केले असले तरी, सांध्याच्या गंज प्रतिकारावरील फ्लक्सचा प्रभाव पूर्णपणे काढून टाकला जाणार नाही.

2. ब्रेझिंग सामग्री

(1) अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे ब्रेझिंग ही क्वचितच वापरली जाणारी पद्धत आहे, कारण ब्रेझिंग फिलर मेटल आणि बेस मेटलची रचना आणि इलेक्ट्रोड क्षमता खूप भिन्न आहेत, ज्यामुळे सांध्याचे इलेक्ट्रोकेमिकल गंज करणे सोपे आहे.सॉफ्ट सोल्डरिंगमध्ये प्रामुख्याने झिंक आधारित सोल्डर आणि टिन लीड सोल्डरचा अवलंब केला जातो, ज्याला कमी तापमान सोल्डर (150 ~ 260 ℃), मध्यम तापमान सोल्डर (260 ~ 370 ℃) आणि उच्च तापमान सोल्डर (370 ~ 430 ℃) मध्ये विभागले जाऊ शकते. तापमान श्रेणी.जेव्हा कथील शिशाची सोल्डर वापरली जाते आणि तांबे किंवा निकेल ब्रेझिंगसाठी अॅल्युमिनियमच्या पृष्ठभागावर प्री-प्लेट केले जाते, तेव्हा संयुक्त इंटरफेसवरील गंज टाळता येते, ज्यामुळे सांध्याची गंज प्रतिरोधकता सुधारते.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे ब्रेझिंग मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, जसे की फिल्टर मार्गदर्शक, बाष्पीभवन, रेडिएटर आणि इतर घटक.अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंगसाठी फक्त अॅल्युमिनियम आधारित फिलर धातू वापरल्या जाऊ शकतात, ज्यामध्ये अॅल्युमिनियम सिलिकॉन फिलर धातू सर्वाधिक प्रमाणात वापरल्या जातात.अर्जाची विशिष्ट व्याप्ती आणि ब्रेझ्ड जोड्यांची कातरणे ताकद अनुक्रमे तक्ता 8 आणि तक्ता 9 मध्ये दर्शविली आहे.तथापि, या सोल्डरचा वितळण्याचा बिंदू बेस मेटलच्या जवळ असतो, त्यामुळे बेस मेटल जास्त तापू नये किंवा वितळू नये यासाठी गरम तापमान कठोरपणे आणि अचूकपणे ब्रेजिंग दरम्यान नियंत्रित केले पाहिजे.

सारणी 8 अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंसाठी ब्रेझिंग फिलर मेटलचा अनुप्रयोग स्कोप

टेबल 9 अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या जोडांची कातरणे ताकद अॅल्युमिनियम सिलिकॉन फिलर मेटलसह ब्रेझ केलेले आहे

अॅल्युमिनियम सिलिकॉन सोल्डर सहसा पावडर, पेस्ट, वायर किंवा शीटच्या स्वरूपात पुरवले जाते.काही प्रकरणांमध्ये, कोर म्हणून अॅल्युमिनियमसह सोल्डर कंपोझिट प्लेट्स आणि क्लॅडिंग म्हणून अॅल्युमिनियम सिलिकॉन सोल्डर वापरतात.या प्रकारची सोल्डर कंपोझिट प्लेट हायड्रॉलिक पद्धतीने बनविली जाते आणि बहुतेक वेळा ब्रेझिंग घटकांचा एक भाग म्हणून वापरली जाते.ब्रेझिंग दरम्यान, संयुक्त प्लेटवरील ब्रेझिंग फिलर मेटल वितळते आणि संयुक्त अंतर भरण्यासाठी केशिका आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या क्रियेखाली वाहते.

(2) अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु ब्रेझिंगसाठी फ्लक्स आणि शील्डिंग गॅस, फिल्म काढण्यासाठी विशेष फ्लक्सचा वापर केला जातो.ट्रायथेनोलामाइनवर आधारित सेंद्रिय प्रवाह, जसे की fs204, कमी-तापमान मऊ सोल्डरसह वापरला जातो.या फ्लक्सचा फायदा असा आहे की त्याचा बेस मेटलवर थोडासा गंज प्रभाव पडतो, परंतु ते मोठ्या प्रमाणात वायू तयार करेल, ज्यामुळे सोल्डरच्या ओल्या आणि कौलिंगवर परिणाम होईल.झिंक क्लोराईडवर आधारित प्रतिक्रियाशील प्रवाह, जसे की fs203 आणि fs220a, मध्यम तापमान आणि उच्च तापमान सॉफ्ट सोल्डरसह वापरले जाते.प्रतिक्रियाशील प्रवाह अत्यंत संक्षारक आहे, आणि त्याचे अवशेष ब्रेझिंगनंतर काढले जाणे आवश्यक आहे.

सध्या, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रॅझिंगवर फ्लक्स फिल्म काढण्याचे वर्चस्व आहे.वापरलेल्या ब्रेझिंग फ्लक्समध्ये क्लोराईड आधारित फ्लक्स आणि फ्लोराईड आधारित फ्लक्सचा समावेश होतो.क्लोराइड आधारित फ्लक्समध्ये ऑक्साईड फिल्म काढून टाकण्याची मजबूत क्षमता आणि चांगली तरलता असते, परंतु त्याचा बेस मेटलवर चांगला गंजणारा प्रभाव असतो.ब्रेझिंगनंतर त्याचे अवशेष पूर्णपणे काढून टाकणे आवश्यक आहे.फ्लोराईड आधारित फ्लक्स हा एक नवीन प्रकारचा फ्लक्स आहे, ज्याचा फिल्म रिमूव्हल इफेक्ट चांगला आहे आणि बेस मेटलला गंज नाही.तथापि, यात उच्च वितळण्याचा बिंदू आणि खराब थर्मल स्थिरता आहे आणि केवळ अॅल्युमिनियम सिलिकॉन सोल्डरसह वापरली जाऊ शकते.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु ब्रेजिंग करताना, व्हॅक्यूम, तटस्थ किंवा जड वातावरणाचा वापर केला जातो.जेव्हा व्हॅक्यूम ब्रेझिंग वापरले जाते, तेव्हा व्हॅक्यूम डिग्री सामान्यतः 10-3pa च्या क्रमापर्यंत पोहोचते.जेव्हा नायट्रोजन किंवा आर्गॉन वायूचा वापर संरक्षणासाठी केला जातो तेव्हा त्याची शुद्धता खूप जास्त असणे आवश्यक आहे आणि दवबिंदू -40 ℃ पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे.

3. ब्रेझिंग तंत्रज्ञान

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंगमध्ये वर्कपीस पृष्ठभागाच्या स्वच्छतेसाठी उच्च आवश्यकता असते.चांगली गुणवत्ता मिळविण्यासाठी, ब्रेझिंग करण्यापूर्वी पृष्ठभागावरील तेलाचे डाग आणि ऑक्साईड फिल्म काढून टाकणे आवश्यक आहे.Na2CO3 जलीय द्रावणाने पृष्ठभागावरील तेलाचे डाग 60 ~ 70 ℃ तापमानात 5 ~ 10 मिनिटांसाठी काढून टाका आणि नंतर स्वच्छ पाण्याने धुवा;पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्म 2 ~ 4 मिनिटांसाठी 20 ~ 40 ℃ तापमानावर NaOH जलीय द्रावणाने कोरून काढली जाऊ शकते आणि नंतर गरम पाण्याने धुतली जाऊ शकते;पृष्ठभागावरील तेलाचे डाग आणि ऑक्साईड फिल्म काढून टाकल्यानंतर, वर्कपीसला HNO3 जलीय द्रावणाने 2 ~ 5 मिनिटे ग्लॉससाठी प्रक्रिया करावी, नंतर वाहत्या पाण्यात स्वच्छ करावी आणि शेवटी वाळवावी.या पद्धतींनी उपचार केलेल्या वर्कपीसला स्पर्श केला जाणार नाही किंवा इतर घाणीने दूषित होणार नाही आणि 6 ~ 8 तासांच्या आत ब्रेझ केले जावे.शक्य असल्यास ताबडतोब ब्रेज करणे चांगले आहे.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंग पद्धतींमध्ये प्रामुख्याने फ्लेम ब्रेझिंग, सोल्डरिंग लोह ब्रेझिंग आणि फर्नेस ब्रेजिंग यांचा समावेश होतो.या पद्धती सामान्यत: ब्रेझिंगमध्ये फ्लक्स वापरतात आणि गरम तापमान आणि होल्डिंग वेळेवर कठोर आवश्यकता असतात.फ्लेम ब्रेझिंग आणि सोल्डरिंग लोह ब्रेझिंग दरम्यान, फ्लक्सला जास्त गरम होण्यापासून आणि निकामी होण्यापासून रोखण्यासाठी थेट उष्णता स्त्रोताद्वारे फ्लक्स गरम करणे टाळा.उच्च जस्त सामग्रीसह अॅल्युमिनियम मऊ सोल्डरमध्ये विरघळले जाऊ शकत असल्याने, बेस मेटलची गंज टाळण्यासाठी संयुक्त तयार झाल्यानंतर गरम करणे थांबवावे.काही प्रकरणांमध्ये, अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंचे ब्रेजिंग कधीकधी फ्लक्सचा वापर करत नाही, परंतु फिल्म काढण्यासाठी अल्ट्रासोनिक किंवा स्क्रॅपिंग पद्धती वापरतात.ब्रेझिंगसाठी फिल्म काढण्यासाठी स्क्रॅपिंगचा वापर करताना, प्रथम वर्कपीस ब्रेझिंग तापमानापर्यंत गरम करा आणि नंतर सोल्डर रॉड (किंवा स्क्रॅपिंग टूल) च्या शेवटी वर्कपीसचा ब्रेझिंग भाग स्क्रॅप करा.पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्म तोडताना, सोल्डरचा शेवट वितळेल आणि बेस मेटल ओले होईल.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंग पद्धतींमध्ये प्रामुख्याने फ्लेम ब्रेझिंग, फर्नेस ब्रेझिंग, डिप ब्रेझिंग, व्हॅक्यूम ब्रेझिंग आणि गॅस शील्ड ब्रेझिंग यांचा समावेश होतो.फ्लेम ब्रेझिंगचा वापर मुख्यतः लहान वर्कपीस आणि सिंगल पीस उत्पादनासाठी केला जातो.ऑक्सिटिलीन फ्लेम वापरताना अॅसिटिलीनमधील अशुद्धता आणि फ्लक्स यांच्यातील संपर्कामुळे फ्लक्सचे अपयश टाळण्यासाठी, बेस मेटलचे ऑक्सीकरण रोखण्यासाठी गॅसोलीन कॉम्प्रेस्ड एअर फ्लेमचा वापर किंचित कमीपणासह करणे योग्य आहे.विशिष्ट ब्रेझिंग दरम्यान, ब्रेझिंग फ्लक्स आणि फिलर मेटल ब्रेज केलेल्या ठिकाणी आगाऊ ठेवता येते आणि वर्कपीससह त्याच वेळी गरम केले जाऊ शकते;वर्कपीस देखील प्रथम ब्रेझिंग तापमानात गरम केली जाऊ शकते आणि नंतर फ्लक्सने बुडविलेले सोल्डर ब्रेझिंग स्थितीत पाठविले जाऊ शकते;फ्लक्स आणि फिलर मेटल वितळल्यानंतर, फिलर मेटल समान रीतीने भरल्यानंतर हीटिंग फ्लेम हळूहळू काढून टाकली जाईल.

एअर फर्नेसमध्ये अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु ब्रेजिंग करताना, ब्रेझिंग फिलर मेटल प्रीसेट केले पाहिजे आणि 50% ~ 75% च्या एकाग्रतेसह जाड द्रावण तयार करण्यासाठी ब्रेझिंग फ्लक्स डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये वितळले जावे आणि नंतर त्यावर लेप किंवा फवारणी केली जाईल. ब्रेझिंग पृष्ठभाग.ब्रेझिंग फिलर मेटल आणि ब्रेझिंग पृष्ठभागावर योग्य प्रमाणात पावडर ब्रेझिंग फ्लक्स देखील झाकले जाऊ शकते आणि नंतर एकत्र केलेले वेल्डमेंट ब्रेझिंग गरम करण्यासाठी भट्टीत ठेवले पाहिजे.बेस मेटल जास्त गरम होण्यापासून किंवा अगदी वितळण्यापासून रोखण्यासाठी, हीटिंग तापमान काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

पेस्ट किंवा फॉइल सोल्डरचा वापर सामान्यतः अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या ब्रेझिंगसाठी केला जातो.एकत्र केलेल्या वर्कपीसचे तापमान ब्रेझिंग तापमानाच्या जवळ येण्यासाठी ब्रेझिंगपूर्वी गरम केले पाहिजे आणि नंतर ब्रेझिंगसाठी ब्रेझिंग फ्लक्समध्ये बुडवावे.ब्रेझिंग दरम्यान, ब्रेझिंग तापमान आणि ब्रेझिंगची वेळ काटेकोरपणे नियंत्रित केली पाहिजे.तापमान खूप जास्त असल्यास, बेस मेटल विरघळणे सोपे आहे आणि सोल्डर गमावणे सोपे आहे;तापमान खूप कमी असल्यास, सोल्डर पुरेसे वितळत नाही आणि ब्रेझिंग रेट कमी होतो.ब्रेझिंग तापमान बेस मेटलचा प्रकार आणि आकार, फिलर मेटलची रचना आणि वितळण्याचा बिंदू यानुसार निर्धारित केले जावे आणि सामान्यत: फिलर मेटलचे द्रव तापमान आणि बेस मेटलचे सॉलिडस तापमान दरम्यान असते.फ्लक्स बाथमध्ये वर्कपीस बुडविण्याच्या वेळेने हे सुनिश्चित केले पाहिजे की सोल्डर पूर्णपणे वितळू शकेल आणि वाहू शकेल आणि सपोर्टिंग वेळ फार मोठा नसावा.अन्यथा, सोल्डरमधील सिलिकॉन घटक बेस मेटलमध्ये पसरू शकतात, ज्यामुळे सीमजवळील बेस मेटल ठिसूळ होऊ शकते.

अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या व्हॅक्यूम ब्रेझिंगमध्ये, मेटल ऑपरेटिंग अॅक्टिव्हेटर्सचा वापर अनेकदा अॅल्युमिनियमच्या पृष्ठभागावरील ऑक्साईड फिल्ममध्ये बदल करण्यासाठी आणि सोल्डर ओले आणि पसरण्याची खात्री करण्यासाठी केला जातो.मॅग्नेशियम थेट वर्कपीसवर कणांच्या स्वरूपात वापरले जाऊ शकते, किंवा वाफेच्या स्वरूपात ब्रेझिंग झोनमध्ये आणले जाऊ शकते किंवा मॅग्नेशियम अॅल्युमिनियम सिलिकॉन सोल्डरमध्ये मिश्रित घटक म्हणून जोडले जाऊ शकते.जटिल रचना असलेल्या वर्कपीससाठी, बेस मेटलवर मॅग्नेशियम वाष्पाचा संपूर्ण प्रभाव सुनिश्चित करण्यासाठी आणि ब्रेझिंग गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, स्थानिक संरक्षण प्रक्रियेचे उपाय अनेकदा घेतले जातात, म्हणजेच, वर्कपीस प्रथम स्टेनलेस स्टीलच्या बॉक्समध्ये ठेवली जाते (सामान्यतः प्रक्रिया बॉक्स म्हणून ओळखले जाते), आणि नंतर गरम ब्रेझिंगसाठी व्हॅक्यूम भट्टीत ठेवले जाते.व्हॅक्यूम ब्रेझ्ड अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या जोड्यांमध्ये गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि दाट ब्रेझ केलेले सांधे असतात आणि ब्रेझिंगनंतर साफ करण्याची आवश्यकता नसते;तथापि, व्हॅक्यूम ब्रेझिंग उपकरणे महाग आहेत, आणि मॅग्नेशियम वाष्प भट्टीला गंभीरपणे प्रदूषित करते, म्हणून ते वारंवार साफ करणे आणि देखभाल करणे आवश्यक आहे.

तटस्थ किंवा अक्रिय वातावरणात अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु ब्रेजिंग करताना, फिल्म काढण्यासाठी मॅग्नेशियम एक्टिवेटर किंवा फ्लक्सचा वापर केला जाऊ शकतो.जेव्हा मॅग्नेशियम ऍक्टिव्हेटरचा वापर फिल्म काढण्यासाठी केला जातो तेव्हा आवश्यक मॅग्नेशियमची मात्रा व्हॅक्यूम ब्रेझिंगपेक्षा खूपच कमी असते.साधारणपणे, w (mg) सुमारे 0.2% ~ 0.5% असते.जेव्हा मॅग्नेशियमची सामग्री जास्त असते, तेव्हा संयुक्तची गुणवत्ता कमी होते.फ्लोराईड फ्लक्स आणि नायट्रोजन संरक्षण वापरून NOCOLOK ब्रेझिंग पद्धत अलिकडच्या वर्षांत वेगाने विकसित झालेली नवीन पद्धत आहे.फ्लोराईड फ्लक्सचे अवशेष ओलावा शोषत नसल्यामुळे आणि अॅल्युमिनियमला ​​गंजणारा नसल्यामुळे, ब्रेझिंगनंतर फ्लक्सचे अवशेष काढून टाकण्याची प्रक्रिया वगळली जाऊ शकते.नायट्रोजनच्या संरक्षणाखाली, फक्त थोड्या प्रमाणात फ्लोराईड फ्लक्स लेपित करणे आवश्यक आहे, फिलर मेटल बेस मेटलला चांगले ओले करू शकते आणि उच्च-गुणवत्तेचे ब्रेझ केलेले सांधे मिळवणे सोपे आहे.सध्या, ही NOCOLOK ब्रेझिंग पद्धत अॅल्युमिनियम रेडिएटर आणि इतर घटकांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात वापरली जाते.

फ्लोराईड फ्लक्स व्यतिरिक्त फ्लक्ससह ब्रेझ केलेल्या अॅल्युमिनियम आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातुसाठी, ब्रेझिंगनंतर फ्लक्सचे अवशेष पूर्णपणे काढून टाकणे आवश्यक आहे.अॅल्युमिनियमसाठी ऑरगॅनिक ब्रेझिंग फ्लक्सचे अवशेष मिथेनॉल आणि ट्रायक्लोरोइथिलीन सारख्या सेंद्रिय द्रावणाने धुतले जाऊ शकतात, सोडियम हायड्रॉक्साईड जलीय द्रावणाने तटस्थ केले जाऊ शकतात आणि शेवटी गरम आणि थंड पाण्याने स्वच्छ केले जाऊ शकतात.क्लोराईड हे अॅल्युमिनियमसाठी ब्रेझिंग फ्लक्सचे अवशेष आहे, जे खालील पद्धतींनुसार काढले जाऊ शकते;प्रथम, 60 ~ 80 ℃ तापमानात 10 मिनिटांसाठी गरम पाण्यात भिजवा, ब्रशने ब्रेझ्ड जॉइंटवरील अवशेष काळजीपूर्वक स्वच्छ करा आणि थंड पाण्याने स्वच्छ करा;नंतर ते 15% नायट्रिक ऍसिड जलीय द्रावणात 30 मिनिटे भिजवून ठेवा आणि शेवटी थंड पाण्याने स्वच्छ धुवा.