1. Materijal za lemljenje
(1)Lemljenje ugljičnog čelika i niskolegiranog čelika uključuje meko i tvrdo lemljenje. Široko korišteni lem u mekom lemljenju je kositreno-olovni lem. Kvašivost ovog lema na čelik povećava se s povećanjem udjela kositra, pa se za brtvljenje spojeva treba koristiti lem s visokim udjelom kositra. Na granici između kositra i čelika u kositreno-olovnom lemljenju može se formirati sloj intermetalnog spoja Fesn2. Kako bi se izbjeglo stvaranje spoja u ovom sloju, temperatura lemljenja i vrijeme zadržavanja trebaju se pravilno kontrolirati. Čvrstoća na smicanje spojeva ugljičnog čelika lemljenih s nekoliko tipičnih kositreno-olovnih lemova prikazana je u Tablici 1. Među njima, čvrstoća spoja lemljenog s 50% w (SN) je najveća, a čvrstoća spoja zavarenog lemom bez antimona veća je od one s antimonom.
Tablica 1 smična čvrstoća spojeva ugljičnog čelika lemljenih kositrenim olovom
Prilikom lemljenja ugljičnog i niskolegiranog čelika, uglavnom se koriste dodatni metali za lemljenje od čistog bakra, bakra i cinka te srebra i bakra i cinka. Čisti bakar ima visoku točku taljenja i lako oksidira osnovni metal tijekom lemljenja. Uglavnom se koristi za lemljenje u atmosferi plina i vakuumsko lemljenje. Međutim, treba napomenuti da razmak između lemljenih spojeva treba biti manji od 0,05 mm kako bi se izbjegao problem da se razmak spoja ne može popuniti zbog dobre fluidnosti bakra. Spojevi ugljičnog i niskolegiranog čelika lemljeni čistim bakrom imaju visoku čvrstoću. Općenito, smična čvrstoća je 150 ~ 215 MPa, dok je vlačna čvrstoća raspoređena između 170 ~ 340 MPa.
U usporedbi s čistim bakrom, talište bakreno-cinkovog lema smanjuje se zbog dodatka Zn. Kako bi se spriječilo isparavanje Zn tijekom lemljenja, s jedne strane, u bakreno-cinkov lem može se dodati mala količina Si; s druge strane, moraju se koristiti metode brzog zagrijavanja, poput lemljenja plamenom, indukcijskog lemljenja i lemljenja uranjanjem. Spojevi ugljičnog čelika i niskolegiranog čelika lemljeni metalom za punjenje bakra i cinka imaju dobru čvrstoću i plastičnost. Na primjer, vlačna čvrstoća i čvrstoća na smicanje spojeva ugljičnog čelika lemljenih b-cu62zn lemom dosežu 420 MPa i 290 MPa. Talište srebrno-bakreno-cinkovog lema niže je od tališta bakreno-cinkovog lema, što je pogodno za zavarivanje iglom. Ovaj metal za punjenje prikladan je za lemljenje plamenom, indukcijsko lemljenje i lemljenje u peći ugljičnog i niskolegiranog čelika, ali sadržaj Zn treba što više smanjiti tijekom lemljenja u peći, a brzinu zagrijavanja treba povećati. Lemljenjem ugljičnog i niskolegiranog čelika metalom za punjenje srebro-bakra i cinka mogu se dobiti spojevi dobre čvrstoće i plastičnosti. Specifični podaci navedeni su u Tablici 2.
Tablica 2 čvrstoća spojeva niskougljičnog čelika lemljenih srebrno-bakreno-cinkovim lemom
(2) Fluks: za lemljenje ugljičnog čelika i niskolegiranog čelika koristi se fluks ili zaštitni plin. Fluks se obično određuje odabranim dodatnim metalom i metodom lemljenja. Kada se koristi kositreno-olovo lemljenje, kao fluks ili drugi posebni fluks može se koristiti mješavina cinkovog klorida i amonijevog klorida. Ostatak ovog fluksa općenito je vrlo korozivan, a spoj treba strogo očistiti nakon lemljenja.
Prilikom lemljenja s metalom za lemljenje bakrom i cinkom, treba odabrati fluks fb301 ili fb302, odnosno boraks ili smjesu boraksa i borne kiseline; kod lemljenja plamenom, smjesa metil borata i mravlje kiseline također se može koristiti kao fluks za lemljenje, u kojem para B2O3 igra ulogu uklanjanja filma.
Kada se koristi metal za lemljenje na bazi srebra, bakra i cinka, mogu se odabrati fluksovi za lemljenje fb102, fb103 i fb104, odnosno mješavina boraksa, borne kiseline i nekih fluorida. Ostatak ovog fluksa je do određene mjere korozivan i treba ga ukloniti nakon lemljenja.
2. Tehnologija lemljenja
Površina koja se zavaruje mora se očistiti mehaničkim ili kemijskim metodama kako bi se osiguralo potpuno uklanjanje oksidnog filma i organske tvari. Očišćena površina ne smije biti pregruba i ne smije se lijepiti za metalne strugotine ili drugu prljavštinu.
Ugljični čelik i niskolegirani čelik mogu se lemiti raznim uobičajenim metodama lemljenja. Tijekom lemljenja plamenom treba koristiti neutralni ili blago reducirajući plamen. Tijekom rada treba što više izbjegavati izravno zagrijavanje dodatnog metala i fluksa plamenom. Brze metode zagrijavanja poput indukcijskog lemljenja i lemljenja uranjanjem vrlo su prikladne za lemljenje kaljenog i popuštenog čelika. Istovremeno, kaljenje ili lemljenje na temperaturi nižoj od popuštanja treba odabrati kako bi se spriječilo omekšavanje osnovnog metala. Prilikom lemljenja niskolegiranog čelika visoke čvrstoće u zaštitnoj atmosferi, ne samo da je potrebna visoka čistoća plina, već se mora koristiti i fluks plina kako bi se osiguralo vlaženje i širenje dodatnog metala po površini osnovnog metala.
Preostali fluks može se ukloniti kemijskim ili mehaničkim metodama. Ostaci organskog fluksa za lemljenje mogu se obrisati ili očistiti benzinom, alkoholom, acetonom i drugim organskim otapalima; ostaci jakog korozivnog fluksa poput cinkovog klorida i amonijevog klorida prvo se neutraliziraju u vodenoj otopini NaOH, a zatim očiste vrućom i hladnom vodom; ostaci borne kiseline i fluksa borne kiseline teško se uklanjaju i mogu se riješiti samo mehaničkim metodama ili dugotrajnim uranjanjem u vodu koja se diže.
Vrijeme objave: 13. lipnja 2022.