Lemljenje na niskoj temperaturi. Lemljenje bakrenih cijevi: korak po korak analiza rada i praktični primjeri

Stvaranje bakrenih vodovodnih cijevi je aktivnost za bogate kućne majstore. Međutim, možete uštedjeti novac na tako skupom pothvatu. Rad na spajanju cijevi lako je obaviti sami.

Štoviše, tehnologija lemljenja bakrene cijevi korisno ne samo pri izgradnji kuće. Popravak proizvoda koji koriste bakar nije tako neuobičajen. To može biti izmjenjivač topline, destilacija mjesečine ili čak bakrene žice velikog promjera. Princip rada je približno isti.

Lemljenje bakrenih cijevi vlastitim rukama - značajke rada s materijalom

Bakar je metal visoke toplinske vodljivosti. Sa stajališta lemljenja, ovo svojstvo ima i prednosti i nedostatke.

Prednost je što će uz kraći prekid zagrijavanja materijal sam zadržati toplinu i proces se neće prekidati
Nedostatak: za kompenzaciju gubitka topline u obliku disipacije potreban je snažniji izvor grijanja. Osim toga, sposobnost skladištenja topline može uzrokovati lokalno pregrijavanje. To je prepuno izgaranja fluksa i gubitka njegove sposobnosti čišćenja.
Drugi nedostatak je što lemljenje bakrenih cijevi uvijek dovodi do istodobnog zagrijavanja cijelog proizvoda, kao i njegovih točaka pričvršćenja. Potrebno je raditi u zaštitnim rukavicama i paziti da se zaštite svi predmeti koji dodiruju radni komad, čak i velika udaljenost.
Glavna prednost je što vam nije potreban poseban ili skup alat za lemljenje bakrenih cijevi. Oprema je dostupna i u pravilu je na zalihi kod svakog kućnog majstora.
Grijaći element. To može biti lemilo s masivnim vrhom, prijenosni plamenik za lemljenje bakrenih cijevi ili građevinski fen za kosu visoka snaga, visoki napon

Važno! Korištenje benzina aparat za zavarivanje neprihvatljivo, budući da takav plamen uzrokuje masnu čađu koja ometa prianjanje lema.

Ako se koristi lemilo, njegova snaga mora biti najmanje 100 W. Ubod je masivan i širok za pružanje velika površina prianjanje na mjesto prianjanja. Ova vrsta lemilice naziva se čekić lemilica.

Koriste se standardni tokovi. Lemljenje se vrši na isti način bakrene žice. Morate pogledati upute maksimalna temperatura, koje tok može izdržati. Kada se prekorači, materijal se počinje raspadati, au najgorem slučaju i pougljenje. Tada neće doći do čišćenja, naprotiv, spoj će biti opterećen šljakom i prionjivost će biti niska.

Kratak pregled vrsta flukseva

Fosforna otapala

Ovaj sastav ne samo da čisti površinu od oksida, već i istiskuje vodu iz područja lemljenja. Uklanjanje ostataka nakon lemljenja nije potrebno. Teško je sami napraviti takav tok.

Bakrene cijevi mogu se lemiti na dva načina: visokotemperaturnim i niskotemperaturnim lemljenjem. Prva opcija lemljenja koristi se u slučaju povećanog opterećenja bakrenog cjevovoda. U većini kućanskih slučajeva koriste lemljenje na niskoj temperaturi. U nastavku ćemo detaljno razmotriti faze lemljenja bakrenog cjevovoda.

Pripremni rad

U procesu kapilarnog lemljenja bakrenih cijevi, glavni uvjet je prisutnost stalnog razmaka između dviju površina koje se spajaju. Stoga obje površine moraju imati strogo cilindrični oblik. Tijekom procesa rezanja bakrenih cijevi mogu se pojaviti tri oštećenja koja se mogu ispraviti: neravnine, deformacija cijevi i neravni rez. Za bakrenu cijev, rezna površina treba biti okomita na os. Kako biste izbjegli neravne rezove, morate koristiti poseban alat za rezanje. Neravnine se uklanjaju čišćenjem, a deformacije cijevi ispravljaju se ručnom šablonom.

Na snagu prianjanja lema utječe čistoća lemljenih površina. Na površini cijevi mogu biti različita onečišćenja i oksidni film. I površina fitinga i površina cijevi moraju se očistiti žičanom četkom ili brusnim papirom. Nakon toga, kako bi se uklonili preostali abraziv i onečišćenja, površine područja lemljenja se brišu suhom krpom.

Kako bi se izbjegla oksidacija očišćene površine bakrene cijevi, na nju se odmah nanosi fluks. Topila su tvari koje pokazuju kemijsku aktivnost i koriste se za poboljšanje raspršivanja tekućeg lema preko lemljene površine, kao i za čišćenje metalne površine od onečišćenja i oksida. Topilo treba nanositi samo na traku cijevi (bez viška), koja će biti spojena na utičnicu ili fiting. Ne možete primijeniti fluks unutar utičnice ili fitinga ili spoja, budući da fluks apsorbira određenu količinu oksida, čime se povećava njegova viskoznost.

Nakon nanošenja fluksa, preporuča se odmah spojiti dijelove - to će spriječiti ulazak stranih čestica mokra površina. Ako će se lemljenje bakrenih cijevi iz nekog razloga obaviti kasnije, onda je bolje sastaviti dijelove. Savjetujemo vam da zakrenete cijev u naglavku ili spojnici, ili obrnuto - naglavak oko osi cijevi. To će vam omogućiti da budete sigurni da je tok ravnomjerno raspoređen u instalacijskom razmaku i da osjetite da je cijev dosegla graničnik. Nakon toga krpom uklonite vidljive ostatke topitelja. Priključak se sada smatra spremnim za grijanje.

Tipično, za meko lemljenje bakrenih cijevi, zagrijavanje se provodi pomoću propanskih plamenika (propan-butan-zrak ili propan-zrak). Kod ove metode lemljenja temperatura zagrijavanja se kreće od 2000C do 2500C. Između spojne površine i plamena, kontaktna površina se stalno pomiče. To omogućuje ravnomjerno zagrijavanje cijelog spoja. U tom slučaju ponekad lemna šipka dodiruje kapilarni razmak. Dostatnost zagrijavanja utvrđuje se praksom prema boji površine i pojavi dima fluksa. Električno zagrijavanje veze u osnovi se ne razlikuje u lemljenju bakrenih cijevi.

U pravilu se za meko lemljenje koriste lemovi tipa S-Sn97Ag5 (L-SnAg5) ili S-Sn97Cu3 (L-SnCu3), koji imaju visoka tehnološka svojstva, a također pružaju visoku otpornost na koroziju i čvrstoću spoja.

Ako se tijekom testnog dodira sa šipkom lem još ne otopi, zagrijavanje se nastavlja. Nemojte zagrijavati isporučenu šipku za lemljenje. Ne zaboravite uvijek pomaknuti plamen - na taj ćete način izbjeći pregrijavanje bilo kojeg pojedinačnog dijela veze. Kada se lem počne topiti, potrebno je pomaknuti plamen u stranu i dopustiti da lem ispuni kapilarni (instalacijski) razmak.

Zahvaljujući kapilarnom efektu, kapilarni (instalacijski) zazor popunjava se potpuno i automatski. Nema potrebe za unošenjem prevelike količine lema, jer... to može uzrokovati protok viška u spoj.

Kod korištenja lemnih šipki standardnog promjera od 3 mm do 2,5 mm, količina lema je približno jednaka promjeru bakrene cijevi. Traženi dio lema obično je savijen duž svoje duljine u obliku slova "L".

Tvrdo lemljenje bakrenih cijevi provodi se samo plinsko-plamenom metodom (dopušteno je acetilen-zrak, propan-kisik, acetilen-kisik), budući da zagrijavanje cijevi mora doseći temperaturu od 7000C. Upotreba bakreno-fosfornog lema omogućuje lemljenje bez fluksa. Zbog činjenice da je lemni šav puno jači, širina lemljenja može se malo smanjiti (u usporedbi s mekim lemljenjem). Lemljenje zahtijeva visok stupanj vještine i iskustva, inače se cijev može lako pregrijati i izazvati puknuće.

Plamen plamenika mora biti "normalan" (neutralan). Uravnotežena plinska smjesa sadrži jednake količine plinovitog goriva i kisika, zbog čega plamen samo zagrijava metal i nema drugog učinka. U slučaju uravnotežene mješavine plinova, plamen plamenika ima svijetlu plavu boju i malu veličinu.

Spojeni cijevni elementi moraju se ravnomjerno zagrijavati po cijeloj dužini i obodu spoja. Spojne cijevi na spoju se zagrijavaju plamenom plamenika dok se ne pojavi tamna boja trešnje (temperatura od 7500C do 9000C). U tom slučaju toplina mora biti ravnomjerno raspoređena. Lemljenje se može izvesti u bilo kojem prostornom rasporedu elemenata koji se spajaju.

U slučaju kada je unutarnja cijev već zagrijana na temperaturu lemljenja, a vanjska cijev ima nižu temperaturu, rastaljeni lem se kreće prema izvoru topline i ne teče u razmak između spojenih elemenata.

Ako se cijela površina krajeva bakrenih cijevi koje se spajaju ravnomjerno zagrijava, tada se lem nanesen na rub utičnice topi pod utjecajem njihove topline, nakon čega ravnomjerno teče u spojni otvor. Dovoljno zagrijanim za lemljenje smatraju se one cijevi koje u dodiru s njima tope tvrdu lemnu šipku. Da bi se poboljšalo lemljenje, lemna šipka se prethodno malo zagrije plamenom baklje.
Industrija proizvodi male veličine plinski plamenici, opremljen limenkama za jednokratnu upotrebu. Mogu se koristiti za zagrijavanje mekog i tvrdog lemljenja.

Završni radovi

Nakon obavljenog lemljenja spoj se mora osigurati da se ne pomiče dok se lem ne stvrdne. Kada se veza ohladi, potrebno je krpom pranjem ukloniti ostatke topitelja iznutra i izvana. Zatim se sustav testira na nepropusnost pod pritiskom. Ispitivanje tlakom provodi se stvaranjem tlaka u proizvedenom cjevovodu.

Lemljenje- ovo je postupak dobivanja trajnog spoja materijala u krutom stanju kada se zagriju ispod njihove točke tališta vlaženjem, širenjem i ispunjavanjem razmaka između njih rastaljenim lemom, nakon čega slijedi kristalizacija tekuće faze i stvaranje spoja.

Prednosti lemljenja kao tehnološkog postupka i prednosti lemljenih spojeva uglavnom su posljedica mogućnosti stvaranja lemljenog šava ispod temperature taljenja materijala koji se spajaju. Ovo formiranje šava nastaje kao rezultat kontaktnog taljenja lemljenog metala u tekućem lemu unesenom izvana (lemljenje gotovim lemom), ili oporavljenom iz soli topitelja (reaktivno talilno lemljenje), ili nastalo tijekom kontaktno-reaktivnog taljenja lemljenih metala, kontaktnih međuslojeva ili lemljenih metala s međuslojevima (kontaktno-reaktivno lemljenje). Za razliku od autonomnog taljenja (proces u jednoj fazi koji se odvija u volumenu na temperaturi jednakoj ili višoj od solidus temperature materijala koji se spajaju), kontaktno taljenje istog materijala događa se u kontaktnoj ravnoteži duž površine kontakta s čvrsto, tekuće, plinovito tijelo različitog sastava. Ovo je višefazni proces koji se odvija kroz različite mehanizme; Tijekom kontaktnog taljenja krutine, tekuća faza nastaje ispod svoje temperature solidusa.

Lemljenjem se osigurava izrada besprijekornih, trajnih i operabilnih lemnih spojeva u uvjetima dugotrajnog rada, ako se uzmu u obzir fizikalno-kemijski, konstrukcijski, tehnološki i pogonski čimbenici.

Mogućnost stvaranja spoja između lemljenog metala i lema karakterizira sposobnost lemljenja, tj. sposobnost zalemljenog metala da stupi u fizikalnu i kemijsku interakciju s rastaljenim lemom i formira lemni spoj. U praksi se lemljenjem mogu spojiti svi metali, metali s nemetalima i nemetali međusobno. Potrebno je samo osigurati takvu aktivaciju njihove površine da se mogu uspostaviti čvrste veze između atoma materijala koji se spajaju i lema. kemijske veze.

Za formiranje spoja potrebno je i dovoljno navlažiti površinu osnovnog metala talinom lema, što je određeno mogućnošću stvaranja kemijskih veza između njih. Vlaženje je načelno moguće u bilo kojoj kombinaciji osnovnog metala i lema, pod uvjetom da su osigurane odgovarajuće temperature, visoka čistoća površine ili dostatna toplinska ili druga vrsta aktivacije. Vlaženje karakterizira temeljnu mogućnost lemljenja određenog osnovnog metala određenim lemom. Ako je fizički moguće formirati spoj (fizička lemljivost), lemljivost je već u određenoj mjeri zajamčena s tehnološkog gledišta, pod uvjetom da su osigurani odgovarajući uvjeti za proces lemljenja.

Lemljivost materijala ne može se smatrati njegovom sposobnošću lemljenja različitim lemovima. Možete uzeti u obzir samo određeni par i pod određenim uvjetima lemljenja. Važna točka u procjeni sposobnosti lemljenja, fizičke i tehničke, je pravi izbor temperatura lemljenja, koja je često odlučujući faktor ne samo da osigura vlaženje metalne površine lemom, već i kao dodatnu važnu rezervu za povećanje svojstava lemljenih spojeva. Pri ocjeni lemljivosti potrebno je uzeti u obzir temperaturni raspon aktivnosti fluksa.

Topilo za lemljenje- ovo je aktivno Kemijska tvar, dizajniran za čišćenje i zaštitu površine lemljenog metala i lema, prvenstveno od oksidnih filmova. Međutim, topitelji ne uklanjaju strane tvari organskog i anorganskog podrijetla (lak, boja). Mehanizam fluksiranja topiteljima, samotopivim lemovima, kontroliranim plinskim okruženjima, u vakuumu, fizičkim i mehaničkim sredstvima može se izraziti:

1. U kemijskoj interakciji između glavnih komponenti topila i oksidnog filma, nastali spojevi se otapaju u topilu ili se oslobađaju u plinovitom stanju;
2. U kemijskoj interakciji između aktivnih komponenti talila i osnovnog metala, rezultat je postupno odvajanje oksidnog filma od površine metala i njegov prijelaz u topilo;
3. U otapanju oksidnog filma u fluksu;
4. U razaranju oksidnog filma produktima fluksiranja;
5. Pri otapanju osnovnog metala i lema u rastaljenom topilu.

Tokovi oksida pretežno djeluju na oksidni film. Osnova fluksiranja s halogenim fluksima je reakcija s osnovnim metalom. Kako bi se povećala aktivnost tokova oksida, uvode se fluoridi i fluorobroni, kao rezultat, istodobno s kemijskom interakcijom između oksida, oksidni film se otapa u fluoridima.

Aktivni plinoviti mediji uključuju plinovite tokove koji djeluju neovisno ili kao dodatak neutralnim ili redukcijskim plinovitim medijima za povećanje njihove aktivnosti. Kod lemljenja metala u aktivnim plinskim okruženjima, uklanjanje oksidnog filma s površine osnovnog metala i lema nastaje kao rezultat redukcije oksida aktivnim komponentama medija ili kemijske interakcije s plinovitim tokovima, čiji su proizvodi hlapljive tvari ili troske s niskim talištem; reducirajuća okruženja uključuju vodik i plinovite smjese koje sadrže vodik i ugljikov monoksid kao redukcijska sredstva za metalne okside.

Kao neutralna plinska sredina koriste se dušik, helij i argon, a uloga plinske okoline svodi se na zaštitu metala od oksidacije. Kao plinovito okruženje, vakuum štiti metale od oksidacije i pomaže u uklanjanju oksidnih filmova s njihove površine. Pri lemljenju u vakuumu, kao posljedica razrjeđivanja, parcijalni tlak kisika postaje zanemariv i stoga se smanjuje mogućnost oksidacije metala. Tijekom visokotemperaturnog lemljenja u vakuumu stvaraju se uvjeti za disocijaciju oksida nekih metala.

Prema uvjetima popunjavanja razmaka metode lemljenja dijele se na kapilarne i nekapilarne.

Kapilarno lemljenje Prema načinu nastanka spoja dijeli se na lemljenje gotovim lemom, kontaktno-reaktivno, difuzijsko i reaktivno-fluksno. Kod kapilarnog lemljenja rastaljeni lem ispunjava prazninu između dijelova koji se leme i tamo se drži kapilarnim silama. Kapilarno lemljenje, kod kojeg se koristi gotov lem, a šav se hlađenjem stvrdne, naziva se lemljenje gotovim lemom. Kontaktno-reaktivno lemljenje je kapilarno lemljenje, u kojem lem nastaje kao rezultat kontaktno-reaktivnog taljenja materijala koji se spajaju, međuprevlaka ili brtvila uz stvaranje eutektike ili čvrste otopine. Kod kontaktno-reaktivnog lemljenja nema potrebe za prethodnom izradom lema. Količina tekuće faze se može podešavati promjenom vremena kontakta, debljine premaza ili sloja, jer Proces kontaktnog taljenja se zaustavlja nakon što se potroši jedan od kontaktnih materijala.

Difuzija naziva se kapilarno lemljenje, kod kojeg dolazi do skrućivanja šava iznad solidus temperature lema bez hlađenja iz tekućeg stanja. Lem koji se koristi u difuzijskom lemljenju može biti potpuno ili djelomično rastaljen, može nastati kontaktno-reaktivnim taljenjem metala koji se spajaju s jednim ili više slojeva drugih metala nanesenih galvanskim metodama, raspršivanjem ili položenim u međuprostor između dijelova koji se spajaju. , ili kao rezultat kontaktnog taljenja kruto-plin. Svrha difuzijskog lemljenja je provesti proces kristalizacije na način da se osigura što uravnoteženija struktura spoja i poveća temperatura odlemljivanja spojeva.

Za lemljenje reaktivnim fluksom Lem nastaje kao rezultat redukcije metala iz fluksa ili disocijacije jedne od njegovih komponenti. Sastav topitelja koji se koriste u reaktivnom fluksnom lemljenju uključuje spojeve koji se lako obnavljaju. Rastaljeni metali nastali kao rezultat reakcije redukcije služe kao elementi za lemljenje, a hlapljive komponente reakcije stvaraju zaštitnu okolinu i potiču odvajanje oksidnog filma od metalne površine.

Nekapilarno lemljenje dijeli se na lemljenje-zavarivanje i zavarivanje-tvrdo lemljenje. Zavarivanje lemljenjem odnosi se na postupke ispravljanja nedostataka na lijevanom željezu, aluminiju i drugim dijelovima, izravnavanje površine, uklanjanje udubljenja, tj. punjenje rastaljenim lemom korištenjem tehničkih mogućnosti lemljenja na niskim i visokim temperaturama. Obično se koristi za proizvode od lijevanog željeza i izvodi se pomoću mjedenih lemova s dodatkom silicija, mangana i amonija. Zavarivanje i lemljenje koristi se za spajanje različitih metala taljenjem metala nižeg tališta i vlaženjem površine vatrostalnijeg metala s njim. Potrebna temperatura zagrijavanja površine vatrostalnog metala postiže se reguliranjem količine pomaka elektrode od osi zavara prema vatrostalnijem metalu. Prilikom pripreme proizvoda za lemljenje, ako je potrebno, nanesite metalne prevlake. Tehnološki premazi (bakar, nikal, srebro) nanose se na površinu teško lemljivih metala, odnosno metala čija se površina tijekom lemljenja intenzivno otapa u lemu, što uzrokuje pogoršanje vlaženja i kapilarnog protoka lema u procjepu, krtost spojeva. , erozija i podrezivanja pojavljuju se na mjestu na kojem se lem nanosi osnovni metal. Svrha premaza je spriječiti neželjeno otapanje osnovnog metala u lemu i poboljšati vlaženje; Tijekom procesa lemljenja, premaz se mora potpuno otopiti u rastaljenom lemu.

Za kapilarno lemljenje koriste se preklopni, sučeoni, grebeni, T-spoj, kutni i kontaktni spojevi. Preklopni spojevi su najčešći jer Promjenom duljine preklapanja možete promijeniti karakteristike čvrstoće proizvoda. Preklopno lemljeni spojevi imaju neke prednosti u odnosu na preklopno zavarene spojeve, kod kojih se prijenos sila odvija duž perimetra elementa. U zavarene konstrukcije bilo koji šavovi su izvor koncentracije naprezanja u prijelaznoj zoni od osnovnog metala do šava, a kod nepovoljnih kontura šava koncentracija doseže značajne vrijednosti. Usporedba mehanička svojstva lemljeni i zavareni spojevi omogućuju nam da izvučemo sljedeće zaključke:

1. Upotreba lemljenja je najučinkovitija u strukture tankih stijenki, debljina ne više od 10 mm;
2. Produktivnost procesa lemljenja često je veća;
3. Lemljeni spojevi obično uzrokuju manje trajne deformacije;
4. Lemljene konstrukcije u većini slučajeva imaju nižu koncentraciju naprezanja u odnosu na zavarene.

Čvrstoća lemljenih spojeva određena je i utjecajem grešaka koje mogu nastati ako optimalni uvjeti i način lemljenja. Tipični nedostaci koji smanjuju čvrstoću lemljenih spojeva su pore, šupljine, pukotine, uključci topitelja i troske te kvarovi lemljenja.

Svi nedostaci kontinuiteta u lemljenim spojevima dijele se na nedostatke povezane s punjenjem kapilarnih praznina tekućim lemom i nedostatke koji nastaju tijekom hlađenja i skrućivanja lemljenih spojeva. Pojava prve skupine nedostataka određena je osobitostima kretanja talina lema u kapilarnom rasporu (pore, nelemovi). Druga skupina nedostataka javlja se zbog smanjenja topljivosti plinova u metalu tijekom prijelaza iz tekućeg u kruto stanje (gasnoskupljajuća poroznost). U ovu skupinu spada i poroznost kristalizacijskog i difuzijskog podrijetla.

Pukotine u zalemljenim šavovima mogu nastati pod utjecajem naprezanja i deformacije metala proizvoda ili šava tijekom procesa hlađenja. Hladne pukotine nastaju u zoni zavara kada se formiraju slojevi krhkih intermetalnih spojeva. Vruće pukotine nastaju tijekom procesa kristalizacije; Ako je tijekom procesa kristalizacije brzina hlađenja visoka i rezultirajuća naprezanja velika, a sposobnost deformacije metala zavara mala, tada nastaju kristalizacijske pukotine. Poligonizacijske pukotine u metalu šava nastaju već na temperaturama ispod solidus temperature nakon skrućivanja legure po takozvanim poligonizacijskim granicama koje nastaju nizanjem dislokacija u metalu u nizove i stvaranjem dislokacijske mreže pod utjecajem unutarnja naprezanja. Nemetalni uključci kao što su fluks ili troska mogu nastati kao rezultat nedovoljno temeljite pripreme površine proizvoda za lemljenje ili kada se prekrši režim lemljenja. Kada se lemljenje zagrijava predugo, topilo reagira s osnovnim metalom i stvara čvrste ostatke koje je teško ukloniti lemljenjem iz razmaka.

Prema klasifikaciji navedenoj u državni standard, lemovi se dijele u skupine prema nekoliko kriterija, od kojih je jedan talište. U procesu lemljenja na temperaturama višim od 450 ℃ mogu se koristiti samo visokotemperaturni lemovi.

Drugi sastavi neće izdržati takvo toplinsko opterećenje. Lemljenje na visokim temperaturama provodi se na različite načine. Pri izvođenju procesa do 1100 ℃, za upotrebu su prikladni sastavi srednje taljivosti.

U rasponu od 1100 ℃ do 1850 ℃ treba koristiti smjese s visokim talištem. Na višim temperaturama prikladni su samo vatrostalni sastavi.

Iznenađujuće je da, unatoč GOST klasifikaciji, čak iu udžbenicima postoji drugačija prezentacija materijala.

postoji veliki broj gotove kompozicije preporučene za upotrebu na povišenim temperaturama. Visokotemperaturni lemovi često uključuju:

bakar;
srebro;
cinkov;
fosfor.

Za promjenu svojstava visokotemperaturnim legurama dodaju se silicij, germanij i neki drugi elementi. Sljedeći lemovi se smatraju niskotemperaturnim:

na bazi olova;
kositar;
s dodatkom antimona.

Izbor specifičnih lemova određen je vrstom legure od koje su dijelovi izrađeni i uvjetima lemljenja.

Ponekad se cink uvodi u lemove na niskim temperaturama kako bi se povećala otpornost zavara na koroziju, a razvijene su posebne legure na niskim temperaturama za specifični uvjeti koristiti. U svakodnevnom životu lemljenje na niskim temperaturama provodi se pomoću lemilice, a lemljenje na visokim temperaturama vrši se plinskim plamenikom.

Za legure otporne na toplinu

Visokotemperaturni lemovi koriste se za nehrđajuće i toplinski otporne čelične legure. Lemljenje takvih legura provodi se pomoću lemova na bazi bakra, bakra s cinkom i srebra.

Proces se provodi u pećima okruženim vodikom ili parama otopine amonijaka. Kod lemljenja s bakrenim i bakreno-cinkovim sastavima, boraks se koristi kao aditiv za fluks.

Srebrni visokotemperaturni lemovi mogu se koristiti samo u kombinaciji s aktivnim topiteljima. Šavovi dobiveni ovom metodom mogu izdržati zagrijavanje do 600 ℃. Spojevi dobiveni sa spojevima koji sadrže bakar slabije podnose visoke temperature.

Kao alternativa, ponekad se koriste nikal-krom lemovi s platinom ili paladijem. Takvi visokotemperaturni materijali su skuplji. Šavovi imaju veliku otpornost na toplinu i koroziju.

Ako postoje veliki razmaci na čeličnim proizvodima od nehrđajućeg čelika i legura otpornih na toplinu, praškasti lemovi koji sadrže komponente identične kemijskim elementima legura osiguravaju dobar spoj.

Dobiveni šavovi mogu izdržati zagrijavanje do 1000 ℃. Proces se provodi u vakuumiranoj sredini ispunjenoj argonom i plinovitim strujanjem.

Za aluminij i njegove legure

Aluminij i njegove legure su teški materijali za rad. Niska temperatura je komplicirana prisutnošću vatrostalnog površinskog sloja oksida.

Aktivni fluksevi mogu pomoći, ali njihova uporaba je prepuna povećanog stvaranja proizvoda korozije na mjestu zavarivanja. Razvijene su posebne tehnološke metode za izvođenje lemljenja na prethodno nanesenim premazima.

Osim toga, za aluminij se koriste niskotemperaturni spojevi sa skupim dodacima galija.

Visokotemperaturno lemljenje izvodi se visokotemperaturnim lemovima na bazi aluminija s dodacima bakra, cinka i silicija.

Najčešće se spojevi 34A i silumin koriste za lemljenje aluminijskih dijelova. Za svaki od ovih lemova postoji odgovarajući fluks. 34A lem proizvodi zavar koji je stabilan na 525 ℃.

Visokotemperaturna masa za lemljenje aluminija i silicija proizvodi spoj koji može izdržati 577 ℃. Prilikom izvođenja radova koriste se topilice izrađene od klorida alkalnih metala. Čvrstoća formiranih šavova ne zadovoljava uvijek proizvodne zahtjeve.

Ako je potrebno dobiti spojeve visoke otpornosti na toplinu i koroziju, lemljenje se provodi u visokom vakuumu okruženom parama magnezija.

Proces se provodi bez fluksa prema složena tehnologija. Silumin se koristi kao lem. Šav dobiven ovom metodom može izdržati značajna opterećenja.

Rad s bakrom

U sustavima vodoopskrbe, grijanja i nekim proizvodnim sustavima ugrađuju se bakrene cijevi koje nisu predviđene za povećano toplinsko opterećenje. U takvim situacijama za lemljenje se može koristiti niskotemperaturni lem.

Cjevovodi velikog promjera izrađeni od bakrene legure, ponekad izložen velikoj vrućini. U takvim slučajevima potrebni su posebni vatrostalni kompoziti za bakar i njegove legure.

Obično se koriste visokotemperaturni lemovi na bazi bakra i srebra koji sadrže druge metale, kao i silicij ili fosfor.

Sastavi bakra i cinka označeni su kombinacijom slova PMC i brojeva koji označavaju postotak bakra. Takvi visokotemperaturni lemovi imaju višenamjenski učinak i prikladni su za rad s drugim legurama.

Dobiveni šavovi su srednje otporni na mehanička opterećenja. Kako bi se poboljšala svojstva čvrstoće spojeva, sredstva za lemljenje su legirana raznim dodacima.

Na bazi bakra i fosfora

Visokotemperaturne smjese na bazi bakra i fosfora označavaju se kombinacijom slova PMF i brojevima koji označavaju koncentraciju fosfora u ukupnoj masi.

Lijek ide na tekuće stanje na temperaturi od 850 ℃, omogućuje vam dobivanje šavova s dobrom otpornošću na koroziju. Lem je primjenjiv ne samo za bakar, već i za nakit od plemenitih metala.

Ovom metodom ne može se lemiti samo čelik. Zbog toga se na čeličnim šavovima stvaraju fosfiti koji smanjuju mehaničku čvrstoću šava i dovode do stvaranja krhkog spoja. Prednost lemova koji sadrže bakar s fosforom je mogućnost lemljenja bez fluksa.

Za rad s bakrenim, nekim dijelovima od čelika i lijevanog željeza također se preporučuju visokotemperaturni lemovi na bazi mesinga. To može biti legura čistog mjedi ili kompozit kositra i silicija. Proizvodi imaju dovoljnu fluidnost za stvaranje snažnog, izdržljivog šava.

Na bazi srebra

Sredstva za visokotemperaturno lemljenje na bazi srebra imaju vrlo dobra svojstva. Prikladni su za gotovo sve metalne proizvode. Jedini nedostatak je što cijena plemenitog metala ograničava mogućnosti česte uporabe.

Postoje legure (PSr-15) s niskom koncentracijom srebra. Oni koštaju manje od koncentriranih sastava i mogu se koristiti češće.

Sastavi (PSr-45) koji sadrže srebro - 45%, bakar - 30%, cink - 25% imaju vrlo dobra svojstva: viskoznost, fluidnost, savitljivost, otpornost na oksidaciju i mehanički stres. Ove se legure koriste po potrebi, ovisno o financijskim mogućnostima.

Promjenom omjera ovih komponenti možete promijeniti maksimalne vrijednosti temperature koje će budući šav izdržati. Više najbolje kvalitete pokazuje visokotemperaturni sastav s udjelom srebra od 65%, ali je vrlo skup.

Rad s titanom

Za lemljenje vatrostalnih metala i legura, mogućnosti većine opisanih lemova su nedostatne. Potrebne su potpuno različite visokotemperaturne komponente. Tako kemijski element je titan, koji ima talište od oko 1700 °C.

Formira jake šavove čak i na proizvodima s ostacima oksida. Proces se mora provoditi u atmosferi čistog argona ili helija uz značajno smanjenje tlaka u radnom području.

Visokotemperaturni sastavi titana i bakra, nikla, kobalta i drugih metala pokazuju svojstva eutektičkih sustava. Sami su krti i koriste se u obliku pudera i pasta.

Od ovih legura nije moguće proizvesti žicu, trake ili trake. Nemoguće je raditi s lemilom s vatrostalnim kompozitima.

U nekim slučajevima tehnologija kontaktnog taljenja provodi se u praksi. Folija od titana ili njegovih legura postavlja se u procjep proizvoda koji se lemi.

Kada temperatura dosegne 960 ℃, počinje stvaranje eutektičke legure, koja ima ulogu lema, a kada očitanje dosegne 1100 ℃, ono prestaje.

Proizvodi podložni radu na vrlo visokim temperaturama moraju se lemiti pomoću legura s dodacima silicija i željeza. Za provedbu takvog tehnološki procesi potrebni su snažni izvori energije.

Potrebna temperatura se postiže u vakuumskim pećima i plazma plamenicima. U tu svrhu možete koristiti metodu električnog kontakta ili izlaganje elektronskom snopu.

Visokotemperaturno lemljenje dijelova je radno intenzivan proces koji zahtijeva posebna znanja i kvalifikacije. imati dobro pomagala, oprema se može nositi s proizvodnim zadatkom bilo kojeg stupnja složenosti.

Lemljenje je već dugo poznato kao metoda trajnog spajanja metala. Zalemljen metalni proizvodi korišten u Babilonu, Drevni Egipt, Rimu i Grčkoj. Iznenađujuće, tijekom tisućljeća koja su od tada prošla, tehnologija lemljenja nije se promijenila onoliko koliko se moglo očekivati.

Lemljenje je postupak spajanja metala uvođenjem rastaljenog vezivnog materijala - lema - između njih. Potonji ispunjava prazninu između dijelova koji se spajaju i, kada se skrutne, čvrsto je povezan s njima, tvoreći neraskidivu vezu.

Prilikom lemljenja, lem se zagrijava do temperature koja prelazi njegovu točku taljenja, ali ne doseže točku taljenja metala dijelova koji se spajaju. Postajući tekući, lem kvasi površine i ispunjava sve praznine zbog djelovanja kapilarnih sila. Osnovni materijal se otapa u lemu i dolazi do njihove međusobne difuzije. Kako se lem stvrdnjava, čvrsto prianja uz dijelove koji se leme.

Kod lemljenja moraju biti zadovoljeni sljedeći temperaturni uvjeti: T 1<Т 2 <Т 3 <Т 4 , где:

T 1 - temperatura na kojoj radi lemljeni spoj;
T 2 - temperatura taljenja lema;
T 3 - temperatura zagrijavanja tijekom lemljenja;
T 4 - temperatura taljenja dijelova koji se spajaju.

Razlike između lemljenja i zavarivanja

Lemljeni spoj izgledom podsjeća na zavareni spoj, ali u svojoj biti lemljenje metala radikalno se razlikuje od zavarivanja. Glavna razlika je u tome što se osnovni metal ne topi, kao kod zavarivanja, već se samo zagrijava do određene temperature, čija vrijednost nikada ne dosegne točku taljenja. Iz ove osnovne razlike slijede sve ostale.

Odsutnost taljenja osnovnog metala omogućuje spajanje dijelova najmanjih veličina lemljenjem, kao i ponovljeno odvajanje i spajanje lemljenih dijelova bez narušavanja njihovog integriteta.

Zbog toga što se osnovni metal ne topi, njegova struktura i mehanička svojstva ostaju nepromijenjeni, nema deformacije lemljenih dijelova, a oblici i dimenzije dobivenog proizvoda su zadržani.

Lemljenje vam omogućuje spajanje metala (pa čak i nemetala) u bilo kojoj međusobnoj kombinaciji.

Uz sve svoje prednosti, lemljenje je još uvijek inferiorno od zavarivanja u smislu čvrstoće i pouzdanosti veze. Zbog male mehaničke čvrstoće mekog lema, sučeono lemljenje na niskim temperaturama je krhko, pa se dijelovi moraju spojiti na pod kako bi se postigla potrebna čvrstoća.

U današnje vrijeme, među različitim metodama izrade jednodijelnih dijelova, lemljenje zauzima drugo mjesto nakon zavarivanja, au nekim je područjima njegovo mjesto dominantno. Teško je zamisliti modernu informatičku industriju bez ovog kompaktnog, čistog i izdržljivog načina povezivanja elemenata elektroničkih sklopova.

Primjena lemljenja je široka i raznolika. Koristi se za spajanje bakrenih cijevi u izmjenjivačima topline, rashladnim uređajima i svim vrstama sustava za transport tekućih i plinovitih medija. Lemljenje je glavni način pričvršćivanja karbidnih pločica na alate za rezanje metala. Tijekom karoserijskih radova koristi se za pričvršćivanje dijelova tankih stijenki na tanki lim. U obliku kalajisanja koristi se za zaštitu nekih konstrukcija od korozije.

Lemljenje se također široko koristi kod kuće. Može se koristiti za spajanje dijelova izrađenih od različitih metala, brtvljenje navojnih spojeva, uklanjanje poroznosti površina i osiguranje čvrstog prianjanja čahure labavog ležaja. Gdje god je uporaba zavarivanja, vijaka, zakovica ili običnog ljepila iz nekog razloga nemoguća, teška ili nepraktična, lemljenje, čak i izvedeno vlastitim rukama, pokazuje se kao spasonosan izlaz iz situacije.

Vrste lemljenja

Klasifikacija lemljenja je prilično složena zbog velikog broja klasificiranih parametara. Prema tehnološkoj klasifikaciji prema GOST 17349-79, metalno lemljenje je podijeljeno: prema metodi dobivanja lema, prema prirodi punjenja praznine lemljenjem, prema vrsti kristalizacije šava, prema metodi skidanja oksidnog filma, prema izvoru zagrijavanja, prema prisutnosti ili odsutnosti tlaka u spoju, prema istovremenoj izvedbi spojeva.

Jedna od glavnih je klasifikacija lemljenja prema temperaturi taljenja upotrijebljenog lema. Ovisno o ovom parametru lemljenje se dijeli na niskotemperaturno (koriste se lemovi s talištem do 450°C) i visokotemperaturno (lemovi s talištem iznad 450°C).

Lemljenje na niskoj temperaturi ekonomičniji i lakši za implementaciju od visokotemperaturnih. Njegova prednost je što se može koristiti na minijaturnim dijelovima i tankim filmovima. Dobra toplinska i električna vodljivost lemova, jednostavnost izvođenja procesa lemljenja i mogućnost spajanja različitih materijala osiguravaju niskotemperaturnom lemljenju vodeću ulogu u stvaranju proizvoda u elektronici i mikroelektronici.

Na dobrobiti lemljenje na visokim temperaturama To uključuje mogućnost proizvodnje spojeva koji mogu izdržati teška opterećenja, uključujući udarce, kao i dobivanje vakuumski nepropusnih i hermetičkih spojeva koji rade pod visokim tlakom. Glavne metode zagrijavanja za visokotemperaturno lemljenje, u pojedinačnoj i maloj proizvodnji, su zagrijavanje plinskim plamenicima, srednje i visokofrekventne indukcijske struje.

Kompozitno lemljenje koristi se kod lemljenja proizvoda s nekapilarnim ili neravnim razmacima. Izvodi se pomoću kompozitnih lemova koji se sastoje od punila i komponente s niskim talištem. Punilo ima točku taljenja višu od temperature lemljenja, pa se ne topi, već samo ispunjava praznine između lemljenih proizvoda, služeći kao medij za raspodjelu komponente s niskim talištem.

Na temelju prirode proizvodnje lemljenja razlikuju se sljedeće vrste lemljenja.

Lemljenje gotovim lemom- najčešći tip lemljenja. Gotov lem se topi toplinom, ispunjava prazninu između dijelova koji se spajaju i drži u njoj kapilarnim silama. Potonji igraju vrlo važnu ulogu u tehnologiji lemljenja. Oni prisiljavaju rastaljeni lem da prodre u najuže pukotine spoja, osiguravajući njegovu čvrstoću.

Lemljenje reakcijskim fluksom, karakteriziran reakcijom pomaka između osnovnog metala i topitelja, što rezultira stvaranjem lema. Najpoznatija reakcija kod lemljenja reakcijskim fluksom je: 3ZnCl 2 (topilo) + 2Al (metal koji se spaja) = 2AlCl 3 + Zn (lem).

Za lemljenje metala, osim pravilno pripremljenih lemljenih proizvoda, morate imati izvor topline, lem i topilo.

Izvori topline

Postoji mnogo načina zagrijavanja zalemljenih dijelova. Najčešći i najprikladniji za lemljenje kod kuće uključuju grijanje s lemilom, plamenikom s otvorenim plamenom i sušilom za kosu.

Zagrijavanje lemilicom provodi se tijekom niskotemperaturnog lemljenja. Lemilo zagrijava metal i lem zbog toplinske energije akumulirane u masi njegovog metalnog vrha. Vrh lemilice je pritisnut na metal, uzrokujući da se potonji zagrijava i topi lem. Lemilo može biti ne samo električno, već i plinsko.

Plinski plamenici su najsvestraniji tip opreme za grijanje. Ova kategorija također uključuje puhaljke na benzin ili kerozin (ovisno o vrsti puhaljke). Kao zapaljivi plinovi i tekućine u plamenicima mogu se koristiti acetilen, smjesa propan-butan, metan, benzin, kerozin i dr. Plinsko lemljenje može biti niskotemperaturno (kod lemljenja masivnih dijelova) ili visokotemperaturno.

Postoje i druge metode zagrijavanja za lemljenje:

Lemljenje s indukcijskim grijačima, koji se aktivno koristi za lemljenje karbidnih rezača reznih alata. Tijekom indukcijskog lemljenja zalemljeni dijelovi ili njihovi dijelovi zagrijavaju se u zavojnici induktora kroz koju prolazi struja. Prednost indukcijskog lemljenja je mogućnost brzog zagrijavanja dijelova s debelim stijenkama.

Lemljenje u raznim pećima.
Lemljenje električnim otporom, kod kojeg se dijelovi zagrijavaju toplinom koja nastaje uslijed prolaska električne struje kroz lemljene proizvode koji su dio električnog kruga.
Lemljenje potapanjem, izvodi se u rastaljenim lemovima i solima.
Ostale vrste lemljenja: lučno, snopno, elektrolitičko, egzotermno, žigovi i grijaće podloge.

lemovi

I čisti metali i njihove legure koriste se kao lemovi. Da bi lem dobro ispunjavao svoju svrhu, mora imati niz kvaliteta.

Močljivost. Prije svega, lem mora imati dobru sposobnost vlaženja u odnosu na dijelove koji se spajaju. Bez toga jednostavno neće biti kontakta između njega i lemljenih dijelova.

U fizičkom smislu, vlaženje podrazumijeva pojavu u kojoj je snaga veze između čestica krute tvari i tekućine koja je vlaži veća nego između čestica same tekućine. U prisustvu vlaženja, tekućina se širi po površini krutine i prodire u sve njene neravnine.

Primjer nekvasnih (lijevo) i vlažnih (desno) tekućina

Ako lem ne smoči osnovni metal, lemljenje nije moguće. Primjer za to je čisto olovo, koje slabo kvasi bakar i stoga mu ne može služiti kao lem.

Temperatura topljenja. Lem mora imati točku taljenja ispod točke taljenja dijelova koji se spajaju, ali iznad one na kojoj će veza funkcionirati. Temperaturu taljenja karakteriziraju dvije točke - temperatura solidusa (temperatura na kojoj se topi najtaljivija komponenta) i temperatura likvidusa (najniža vrijednost na kojoj lem postaje potpuno tekući).

Razlika između temperatura likvidusa i solidusa naziva se interval kristalizacije. Kada je temperatura spoja u području kristalizacije, čak i manji mehanički udari dovode do poremećaja kristalne strukture lema, što može rezultirati njegovom krhkošću i povećanim električnim otporom. Stoga je potrebno pridržavati se vrlo važnog pravila lemljenja - spoj ne izlagati nikakvom opterećenju dok se lem potpuno ne kristalizira.

Osim dobre močivosti i potrebne temperature taljenja, lem mora imati niz drugih svojstava:

Sadržaj toksičnih metala (olovo, kadmij) ne bi trebao prelaziti utvrđene vrijednosti za određene proizvode.
Ne smije postojati nekompatibilnost između lema i metala koji se spajaju, što bi moglo dovesti do stvaranja krhkih intermetalnih spojeva.
Lem mora imati toplinsku stabilnost (održavanje čvrstoće lemnog spoja pri promjeni temperature), električnu stabilnost (konzistentnost električnih svojstava pri strujnim, toplinskim i mehaničkim opterećenjima) te otpornost na koroziju.
Koeficijent toplinskog širenja (KTŠ) ne bi se trebao jako razlikovati od KTŠ metala koji se spajaju.
Koeficijent toplinske vodljivosti mora odgovarati prirodi rada lemljenog proizvoda.

Ovisno o talištu lemove dijelimo na niskotaljive (meke) s talištem do 450°C i vatrostalne (tvrde) s talištem iznad 450°C.

Lemovi s niskim talištem. Najčešći lemovi s niskim talištem su kositreno-olovni lemovi koji se sastoje od kositra i olova u različitim omjerima. Za postizanje određenih svojstava u njih se mogu unijeti drugi elementi, na primjer, bizmut i kadmij za snižavanje tališta, antimon za povećanje čvrstoće zavara itd.

Kositar-olovni lemovi imaju nisko talište i relativno malu čvrstoću. Ne smiju se koristiti za spajanje dijelova koji su pod značajnim opterećenjem ili rade na temperaturama iznad 100°C. Ako i dalje morate koristiti meko lemljenje za spojeve koji rade pod opterećenjem, morate povećati kontaktnu površinu dijelova.

Najviše se koriste kositreno-olovni lemovi POS-18, POS-30, POS-40, POS-61, POS-90, koji imaju talište od približno 190-280 °C (od kojih je najvatrostalniji POS- 18, najtopljiviji - POS-61). Brojevi označavaju postotak kositra. Osim osnovnih metala (Sn i Pb), POS lemovi sadrže i malu količinu nečistoća. U izradi instrumenata leme električne krugove i spajaju žice. Kod kuće se koriste za spajanje raznih dijelova.

Lem	Svrha
POS-90	Lemljenje dijelova i sklopova podvrgnutih daljnjoj galvanskoj obradi (posrebrenje, pozlata)
POS-61	Kositrenje i lemljenje tankih spiralnih opruga u mjernim instrumentima i drugim kritičnim dijelovima od čelika, bakra, mesinga, bronce, kada visoko zagrijavanje u zoni lemljenja nije prihvatljivo ili nepoželjno. Lemljenje tankih (0,05 - 0,08 mm u promjeru) žica za namotaje, uključujući i visokofrekventne, izvoda namota, izvoda rotora motora s kolektorskim lamelama, radioelemenata i mikrokrugova, instalacijskih žica u PVC izolaciji, kao i lemljenje u slučajevima kada je povećan mehanički potrebna je čvrstoća i električna vodljivost.
POS-40	Kositrenje i lemljenje vodljivih dijelova za nebitne svrhe, vrhovi, spajanje žica s laticama, kada je dopušteno veće zagrijavanje nego u slučajevima korištenja POS-61.
POS-30	Kositrenje i lemljenje nekritičnih mehaničkih dijelova od bakra i njegovih legura, čelika i željeza.
POS-18	Kositrenje i lemljenje sa smanjenim zahtjevima za čvrstoću šava, nekritični dijelovi od bakra i njegovih legura, lemljenje pocinčanog lima.

Vatrostalni lemovi. Od vatrostalnih lemova najčešće se koriste dvije skupine - lemovi na bazi bakra i srebra. Prvi uključuju lemove bakra i cinka, koji se koriste za spajanje dijelova koji nose samo statičko opterećenje. Zbog određene krhkosti, nepoželjno ih je koristiti u dijelovima koji rade u uvjetima udara i vibracija.

Bakar-cink lemovi uključuju, posebno, legure PMC-36 (oko 36% Cu, 64% Zn), s rasponom kristalizacije od 800-825 ° C, i PMC-54 (oko 54% Cu, 46% Zn), s intervalom kristalizacije 876-880°C. Prvim lemom lemi se mjed i druge bakrene legure s udjelom bakra do 68%, a na bronci se vrši tanko lemljenje. PMC-54 se koristi za lemljenje bakra, tombaka, bronce i čelika.

Za spajanje čeličnih dijelova kao lem se koriste čisti bakar i mjed L62, L63, L68. Spojevi lemljeni mesingom imaju veću čvrstoću i duktilnost u usporedbi sa spojevima lemljenim bakrom, mogu izdržati značajne deformacije.

Srebrni lemovi su najviše kvalitete. Legure kvalitete PSR osim srebra sadrže bakar i cink. Lem PSR-70 (približno 70% Ag, 25% Cu, 4% Zn), s talištem od 715-770°C, lemi bakar, mjed i srebro. Koristi se u slučajevima kada mjesto spajanja ne bi trebalo oštro smanjiti električnu vodljivost proizvoda. PSR-65 koristi se za lemljenje i kalajisanje nakita, fitinga od bakra i bakrenih legura namijenjenih za spajanje bakrenih cijevi koje se koriste u sustavima opskrbe toplom i hladnom pitkom vodom, koristi se za lemljenje čeličnih tračnih pila. PSR-45 lem se koristi za lemljenje čelika, bakra i mesinga. Može se koristiti u slučajevima kada veze rade u uvjetima vibracija i udara, za razliku od, na primjer, PSR-25, koji ne podnosi dobro udarce.

Druge vrste lemljenja. Postoje mnogi drugi lemovi dizajnirani za lemljenje proizvoda koji se sastoje od rijetkih materijala ili rade pod posebnim uvjetima.

Lemovi od nikla namijenjeni su za lemljenje konstrukcija koje rade na visokim temperaturama. S talištem od 1000°C do 1450°C, mogu se koristiti za lemljenje proizvoda od toplinski otpornih i nehrđajućih legura.

Zlatni lemovi, koji se sastoje od legura zlata s bakrom ili niklom, koriste se za lemljenje zlatnih proizvoda, za lemljenje vakuumskih elektroničkih cijevi, u kojima je neprihvatljiva prisutnost hlapljivih elemenata.

Za lemljenje magnezija i njegovih legura koriste se magnezijski lemovi koji osim osnovnog metala sadrže i aluminij, cink i kadmij.

Materijali za lemljenje metala mogu biti u različitim oblicima - u obliku žice, tanke folije, tableta, praha, granula, pasta za lemljenje. Način njihovog uvođenja u zonu zgloba ovisi o obliku otpuštanja. Lem u obliku folije ili paste za lemljenje postavlja se između dijelova koji se spajaju, a žica se dovodi u područje spoja dok se njen kraj topi.

Čvrstoća lemljenog spoja ovisi o interakciji osnovnog metala s rastaljenim lemom, što zauzvrat ovisi o prisutnosti fizičkog kontakta između njih. Oksidni film prisutan na površini lemljenog metala sprječava kontakt, međusobnu topljivost i difuziju čestica osnovnog metala i lema. Stoga se mora ukloniti. Za to se koriste topitelji, čija je zadaća ne samo uklanjanje starog oksidnog filma, već i sprječavanje stvaranja novog, kao i smanjenje površinske napetosti tekućeg lema kako bi se poboljšala njegova vlažnost. .

Kod lemljenja metala koriste se topilice različitog sastava i svojstava. Tokovi za lemljenje imaju razlike:

po agresivnosti (neutralni i aktivni);
prema rasponu temperature lemljenja;
prema agregatnom stanju - čvrsti, tekući, gel i pasta;
prema vrsti otapala - vodeni i nevodeni.

Kiseli (aktivni) topitelji, kao što je “Soldering Acid” na bazi cinkovog klorida, ne mogu se koristiti za lemljenje elektroničkih komponenti, jer dobro provode struju i uzrokuju koroziju, ali zbog svoje agresivnosti vrlo dobro pripremaju površinu i stoga su nezamjenjiv kod lemljenja metalnih konstrukcija. I što je metal kemijski otporniji, tok bi trebao biti aktivniji. Ostatke aktivnih topitelja potrebno je pažljivo ukloniti nakon završetka lemljenja.

Široko korištena topila su borna kiselina (H 3 BO 3), boraks (Na 2 B 4 O 7), kalijev fluorid (KF), cink klorid (ZnCl 2), kolofonij-alkoholna topila, ortofosforna kiselina. Topilo mora odgovarati temperaturi lemljenja, materijalu dijelova koji se leme i lemu. Na primjer, boraks se koristi za visokotemperaturno lemljenje ugljičnih čelika, lijevanog željeza, bakra, tvrdih legura s bakrenim i srebrnim lemovima. Za lemljenje aluminija i njegovih legura koristi se pripravak koji se sastoji od kalijevog klorida, litijevog klorida, natrijevog fluorida i cinkovog klorida (fluks 34A). Za niskotemperaturno lemljenje bakra i njegovih legura, pocinčanog željeza, na primjer, koristi se sastav kolofonije, etilnog alkohola, cinkovog klorida i amonijevog klorida (fluks LK-2).

Topilo se može koristiti ne samo kao zasebna komponenta, već i kao sastavni element u pastama za lemljenje i tabletiranim vrstama tzv.

Paste za lemljenje. Lemna pasta je pastozna tvar koja se sastoji od čestica lema, topitelja i raznih dodataka. Lemna pasta se obično koristi za površinsku montažu SMD komponenti, ali je također prikladna za lemljenje na teško dostupnim mjestima. Lemljenje radijskih komponenti s takvom pastom provodi se pomoću stanice s vrućim zrakom ili infracrvenim zrakama. Rezultat je lijepo i kvalitetno lemljenje. Međutim, zbog činjenice da većina pasta za lemljenje ne sadrži aktivne topioce koji omogućuju lemljenje, poput čelika, većina njih je prikladna samo za lemljenje elektronike.

Čelik za lemljenje

Lemljenje čelika vlastitim rukama nije osobito teško. Čelični proizvodi mogu se uspješno lemiti čak i lemovima s niskim talištem, na primjer, POS-40, POS-61 ili čistim kositrom. I, na primjer, lemovi na bazi cinka s niskim talištem nisu prikladni za lemljenje ugljičnih i niskolegiranih čelika zbog slabog vlaženja, tečenja u razmak i niske čvrstoće lemljenih spojeva kao rezultat stvaranja intermetalnog krhkog sloja duž granica zavara i čelika.

Općenito, lemljenje čelika provodi se sljedećim redoslijedom.

Lemljeni dijelovi se čiste od onečišćenja.
Mehaničkim čišćenjem (žičanom četkom, brusnim papirom ili pločom, pjeskarenjem) i odmašćivanjem uklanja se oksidni film s površina koje se spajaju. Odmašćivanje se može izvesti s kaustičnom sodom (5-10 g/l), natrijevim karbonatom (15-30 g/l), acetonom ili drugim otapalom.
Dijelovi na spoju premazani su fluksom.

Proizvod se sastavlja s dijelovima fiksiranim u željenom položaju.

Proizvod se zagrijava. Plamen bi trebao biti normalan ili smanjen - bez viška kisika. U uravnoteženoj plinskoj smjesi plamen samo zagrijava metal i nema drugog učinka. U slučaju uravnotežene mješavine plinova, plamen plamenika je svijetlo plav i male veličine. Plamen prezasićen kisikom oksidira metalnu površinu. Baklja plamena plamenika, zasićena kisikom, blijedoplava je i mala. Morate zagrijati cijeli spoj, pomičući plamen u različitim smjerovima, dok povremeno dodirujete spoj na lemu. Željena temperatura se postiže kada se lem počne topiti pri dodiru dijelova. Nema potrebe za stvaranjem viška topline. Obično se s praksom dostatnost zagrijavanja određuje bojom metalne površine i pojavom dima fluksa.

Flux se nanosi na spojeve koji se spajaju.

Lemljenje metala: nanošenje topitelja. Fotografija prikazuje lem obložen fluksom.

Lem se dovodi u područje spoja (u obliku žice ili komada položenog u spoj) i dio i lem se zagrijavaju sve dok se potonji ne otopi i ne uteče u spoj. Pod utjecajem kapilarnih sila, sam lem se uvlači u razmak između dijelova.

Lem se ne treba rastopiti od plamena plamenika, već od topline zagrijane veze.

Nakon završetka lemljenja, proizvod se čisti od ostataka topitelja i viška lema.

Ako je moguće, dijelove koje treba spojiti možete najprije pokositriti lemljenjem na mjestu kontakta. Zatim spojite dijelove i zagrijte ih do temperature topljenja lema. U tom slučaju može se postići jača veza.

Temperatura lemljenja određena je markom lema.

Razlozi neuspjeha. Ako lem nije raspoređen po površini dijelova, to može biti zbog sljedećih razloga:

Nedovoljno zagrijavanje dijelova. Trajanje zagrijavanja treba odgovarati masivnosti dijelova.
Loše prethodno čišćenje površine od onečišćenja.
Korištenje pogrešnog fluksa. Na primjer, nehrđajući čelik ili aluminij zahtijevaju vrlo reaktivne flukseve. Ili tok možda ne odgovara temperaturi lemljenja.
Upotreba pogrešnog lemljenja. Na primjer, čisto olovo tako slabo kvasi metale da se ne mogu koristiti za lemljenje.

Lemljenje drugih metala

Značajke lemljenja lijevanog željeza. Lemi se sivi i kovki lijev, a bijeli lijev se ne može lemiti zbog slabe obradivosti i krtosti. Kod lemljenja lijevanog željeza pojavljuju se dva problema koji ometaju dobivanje visokokvalitetnog spoja: pojava volumetrijskih i strukturnih promjena u uvjetima lokalnog zagrijavanja plinskim plamenom i slaba sposobnost vlaženja lijevanog željeza zbog prisutnosti slobodnih grafitnih inkluzija u njemu. .

Prvi problem može se riješiti lemljenjem na temperaturama ne višim od 750°C.

Kako bi se riješio drugi problem, upute za lemljenje lijevanog željeza zahtijevaju uklanjanje labavog grafita s lemljenih površina. To se može učiniti na nekoliko načina: temeljitim mehaničkim čišćenjem, oksidacijom grafita u hlapljivi ugljikov oksid, tretiranjem spoja koji se spaja bornom kiselinom ili kalijevim kloratom, spaljivanjem ugljika plamenom plamenika, nakon čega slijedi čišćenje žičanom četkom. Postoje i visoko aktivni tokovi za lijevano željezo koji dobro uklanjaju grafitne inkluzije.

Kada koristite sadržaj ove stranice, morate staviti aktivne poveznice na ovu stranicu, vidljive korisnicima i pretraživačkim robotima.