Litavimas yra metalo sujungimo procesas, plačiai naudojamas oro kondicionavimo ir šaldymo, ŠVOK, automobilių komponentų, šilumokaičių, elektros įrangos ir pramoninių vamzdynų gamyboje. Jis veikia lydant užpildo metalą ir naudojant kapiliarinį poveikį, kad užpildytų tarpą tarp netauriųjų metalų, sudarydamas stabilią jungtį.
Skirtingai nuo lydinio suvirinimo, netaurieji metalai paprastai netirpsta litavimo metu. Todėl litavimas suteikia pranašumų, tokių kaip mažesnė deformacija, tinkamumas įvairiems metalams sujungti ir geresnė jungties išvaizda. Tačiau jei medžiagos parinkimas, paviršiaus paruošimas, siūlių tarpas, šildymo būdas ar proceso parametrai nėra tinkamai kontroliuojami, gali atsirasti įvairių litavimo defektų.
Įprasti litavimo defektai yra silpnos jungtys, neužbaigtas litavimas, prastas užpildo metalo srautas, poringumas, šlako intarpai, įtrūkimai, perkaitimas, stipri oksidacija, per didelis užpildo metalo susikaupimas-ir nuotėkis po-litavimo. Šios problemos turi įtakos ne tik gaminio išvaizdai, bet ir jungties stiprumui, sandarinimo savybėms, elektros laidumui ir tarnavimo laikui.
1. Silpni sąnariai
Silpnos jungtys yra viena iš labiausiai paplitusių litavimo problemų. Jie atsiranda, kai atrodo, kad užpildas yra pritvirtintas prie jungties paviršiaus, bet nesuformavo tinkamo metalurginio ryšio su netauriuoju metalu. Silpna jungtis yra mažo stiprumo ir gali sugesti veikiant apkrovai arba tikrinant sandarumą.
Pagrindinės priežastys yra alyvos, oksidų sluoksniai arba nešvarumai ant netauriųjų metalų paviršiaus, prastas užpildo metalo drėkinimas, netinkamas srautas, nepakankama šildymo temperatūra arba per trumpas kaitinimo laikas. Naudojant tokias medžiagas kaip variniai vamzdžiai, plieninės dalys ir nerūdijančio plieno dalys, jei paviršius nėra tinkamai nuvalytas, užpildo metalas negali visiškai pasklisti.
Norint išspręsti šią problemą, pirmiausia reikia tinkamai nuvalyti prieš-kietąjį litavimą, kad būtų pašalinta alyva, oksidai, drėgmė ir apdorojimo likučiai. Antra, užpildo metalas ir srautas turi atitikti pagrindines medžiagas. Šildymo metu siūlės plotas turi pasiekti temperatūrą, reikalingą užpildo metalo tekėjimui, o ne tik ištirpinti užpildo metalą ant paviršiaus. Masinei gamybai, siekiant pagerinti proceso stabilumą, rekomenduojamas automatinis šildymas ir temperatūros valdymas.
2. Neužbaigtas litavimas
Neužbaigtas litavimas reiškia, kad kai kurios jungties vietos nėra visiškai užpildytos užpildu, todėl sujungimas yra nepilnas. Oro kondicionavimo ir šaldymo vamzdynuose, šilumokaičiuose, vožtuvų korpusuose ir slėgio vamzdžių jungiamosiose detalėse nebaigtas litavimas gali lengvai sukelti nuotėkį ir yra rimta kokybės problema.
Neužbaigtas litavimas dažniausiai yra susijęs su nepakankamu užpildo metalo kiekiu, netinkamu siūlių tarpu, netolygiu kaitinimu, užsikimšusiu užpildo metalo srautu arba netinkama darbo padėtimi. Jei jungties struktūra sudėtinga ir užpildo metalas nepatenka į kritinį tarpą, gali atsirasti vietinis nepilnas litavimas.
Sprendimas yra optimizuoti siūlės konstrukciją ir užtikrinti, kad užpildo metalas galėtų sklandžiai tekėti į siūlės tarpą. Užpildo metalo kiekis turi būti stabilus ir neturėtų būti per mažas. Naudojant automatizuotą litavimo įrangą, kiekybinis vielos padavimas, fiksuotos šildymo padėtys ir standartizuoti armatūra gali padėti sumažinti nepilno litavimo skaičių. Dujotiekio gaminiams taip pat reikia atlikti sandarumo arba slėgio bandymus, kad laiku būtų nustatyti defektai.
3. Prastas užpildo metalo srautas
Prastas užpildo metalo srautas paprastai reiškia, kad užpildo metalas išsilydo, bet lieka vietinėje srityje ir negali tolygiai pasiskirstyti išilgai siūlės tarpo. Dėl to gali atsirasti neužbaigtų jungčių, nepakankamo stiprumo arba prastos išvaizdos.
Priežasčių yra daug, įskaitant stiprią netauriųjų metalų paviršiaus oksidaciją, sutrikusį srautą, nepakankamą šildymo temperatūrą, per mažą arba per didelį siūlių tarpą arba netinkamą užpildo metalo tipą. Skirtinguose metaliniuose litavimuose, pvz., vario ir plieno arba vario ir nerūdijančio plieno, jei užpildo metalas ir srautas nėra tinkamai suderinti, užpildo metalas gali likti tik vienoje medžiagos paviršiaus pusėje.
Norint išspręsti šią problemą, reikia pasirinkti tinkamą užpildą pagal netauriųjų metalų tipą. Pavyzdžiui, vario-fosforo užpildas gali būti naudojamas variui-su-variui sujungti, o vario-su -plieno sujungimui paprastai reikia sidabro-užpildo su specialiu srautu. Tuo pačiu metu reikia kontroliuoti tinkamą jungties tarpą, o šildymo temperatūra turi pasiekti užpildo metalo srauto diapazoną.
4. Poringumas
Akytumas reiškia mažas skylutes lituoto jungties viduje arba paviršiuje. Tai sumažina sandarinimo efektyvumą ir jungčių stiprumą, ypač šaldymo sistemose, slėginiuose vamzdynuose ir skysčių vamzdynuose.
Poringumas dažniausiai atsiranda dėl paviršiaus užteršimo, srauto likučių, drėgmės išgaravimo, pernelyg greito kaitinimo, dujų įstrigimo užpildo metale arba prastos jungties ventiliacijos. Jei ant ruošinio paviršiaus yra aliejaus, drėgmės ar valymo priemonės likučių, kaitinant gali susidaryti dujos ir susidaryti poros.
Norint išspręsti poringumą, svarbu užtikrinti tinkamą valymą ir džiovinimą prieš litavimą. Po valymo ruošiniai turi būti visiškai išdžiovinti, kad išvengtumėte drėgmės likučių. Šildymas neturėtų būti per greitas, kad būtų pakankamai laiko srautui ir likusioms dujoms išeiti. Uždaroms arba pusiau -uždaroms konstrukcijoms reikia atsižvelgti į ventiliacijos kanalus, kad dujos nepatektų į jungties viduje.
5. Šlako intarpai
Šlako intarpai atsiranda, kai srauto likučiai, oksidai ar priemaišos yra įstrigusios lituotojo jungties viduje. Jie sumažina jungties stiprumą ir sandarinimo efektyvumą, taip pat gali sukelti koroziją po litavimo.
Šlako intarpai dažniausiai yra susiję su per dideliu srautu, netinkamu srautu, nepašalintais paviršiaus oksidais, nepakankamu užpildo metalo srautu arba nebaigtu valymu po{0}}litavimo. Kai kurie srautai gali sugesti esant aukštai temperatūrai arba sudaryti likučius, kuriuos sunku pašalinti, jei jų darbinės temperatūros diapazonas netinkamas.
Sprendimas yra pasirinkti tinkamą srautą ir kontroliuoti naudojamą kiekį. Oksido sluoksnius ir rūdis reikia pašalinti prieš litavimą, kad į siūlę nepatektų priemaišų. Po litavimo reikia nuvalyti pagal gaminio reikalavimus, kad būtų pašalintos korozinės medžiagos likučiai. Automatizuotai gamybai galima naudoti stabilaus srauto taikymo metodus, kad būtų išvengta pernelyg didelio ar netolygaus naudojimo rankiniu būdu.
6. Įtrūkimai
Lituotoje siūlėje arba šalia netauriojo metalo gali atsirasti įtrūkimų. Įtrūkimai rimtai veikia sąnarių stiprumą ir patikimumą, todėl juos reikia griežtai kontroliuoti.
Priežastys yra pernelyg greitas aušinimas, dideli netauriųjų metalų šiluminio plėtimosi skirtumai, įtempių koncentracija siūlės struktūroje, netinkamas užpildas, pernelyg aukšta šildymo temperatūra arba trapios pagrindinės medžiagos. Sujungiant skirtingas medžiagas, tokias kaip varis su plienu, nerūdijantis plienas su variu arba karbidas su plienu, dėl šiluminio plėtimosi skirtumų gali atsirasti įtrūkimų.
Norint išspręsti įtrūkimo problemas, reikia kontroliuoti tris aspektus: medžiagą, struktūrą ir procesą. Pirmiausia pasirinkite užpildo metalą, tinkamą skirtingų metalų sujungimui ir venkite trapių junginių susidarymo. Antra, optimizuokite jungties struktūrą, kad sumažintumėte aštrius kampus ir įtempių koncentraciją. Galiausiai reguliuokite šildymo ir vėsinimo greitį, kad išvengtumėte staigių temperatūros pokyčių. Naudojant storas -sienines dalis arba didelio- įtempimo konstrukcijas, galima apsvarstyti išankstinį pašildymą arba lėtą aušinimą.
7. Perkaitimas
Perkaitimas reiškia, kad netauriųjų metalų arba užpildo metalas yra veikiamas pernelyg aukštų temperatūrų, dėl kurių atsiranda stipri oksidacija, grūdėtumas, spalvos pakitimas, deformacija ar net vietinė žala. Tai turi įtakos ne tik išvaizdai, bet ir medžiagos veikimui bei jungties kokybei.
Perkaitimą dažniausiai sukelia per didelė kaitinimo temperatūra, per ilgas kaitinimo laikas, liepsna per arti ruošinio, per didelė indukcijos galia arba nestabilus temperatūros valdymas. Po perkaitimo varinių dalių paviršius gali stipriai oksiduotis, o plieninėse dalyse gali atsirasti apnašų ar mikrostruktūrinių pokyčių.
Sprendimas yra reguliuoti šildymo temperatūrą ir šildymo laiką. Lituojant liepsna, liepsnos dydis, kampas ir atstumas turi būti sureguliuoti, kad būtų išvengta vietinio perkaitimo. Indukcinio litavimo metu turi būti tinkamai nustatyta galia, laikas ir ritės padėtis. Automatinės įrangos atveju temperatūros stebėjimas, laiko kontrolė ir programos parametrų valdymas gali padėti sumažinti perkaitimą.
8. Stipri oksidacija
Litavimo metu, jei apsauga nepakankama arba kaitinimo laikas per ilgas, ruošinio paviršius gali stipriai oksiduotis. Oksido sluoksniai turi įtakos užpildo metalo drėkinimui, taip pat sumažina išvaizdą ir švarą po{1}}litavimo.
Priežastys yra nepakankamas paviršiaus valymas, prasta apsauga nuo srauto, per ilgas kaitinimo laikas, per didelė temperatūra arba netinkama apsauginė atmosfera. Oksidacija yra įprasta lituojant varinius vamzdžius, žalvario dalis ir nerūdijančio plieno dalis.
Sprendimas yra pasirinkti tinkamą srautą arba apsauginę atmosferą ir sumažinti aukštoje{0}}temperatūros laikymo trukmę. Prieš -kietąjį litavimą reikia kruopščiai išvalyti alyvą ir oksidus. Produktams, kuriems keliami aukšti išvaizdos reikalavimai, galima naudoti indukcinį litavimą, apsauginį litavimą arba valymą po-litavimo.
9. Per daug užpildo metalo-padidėjimas
Per didelis užpildo metalo susikaupimas-reiškia, kad už siūlės ribų susikaupia per daug užpildo metalo, todėl susidaro netaisyklingos nuosėdos ar gabalėliai. Nors gali atrodyti, kad yra „daug lydmetalio“, tai nebūtinai reiškia, kad jungties kokybė yra gera. Per didelis užpildo metalas gali paslėpti vidinius defektus ir turėti įtakos surinkimui bei išvaizdai.
Šią problemą dažniausiai sukelia per didelis užpildo metalo kiekis, netinkamas siūlių tarpas, neteisinga kaitinimo padėtis arba užblokuotas užpildo metalo srautas. Jei užpildo metalas nepatenka į siūlę ir kaupiasi tik išorėje, viduje gali likti silpnos jungtys arba nepilnas litavimas.
Sprendimas yra kontroliuoti užpildo metalo kiekį ir užtikrinti, kad užpildo metalas tekėtų į siūlės tarpą, o ne liktų tik išoriniame paviršiuje. Automatinis litavimas gali kontroliuoti užpildo metalo kiekį naudojant kiekybinį vielos padavimą arba iš anksto{1}}padėtus užpildo žiedus. Tuo pačiu metu šildymo padėtis turėtų būti optimizuota taip, kad užpildo metalas patektų į jungtį.
10. Po-litavimo nutekėjimas
Nutekėjimas po-litavimo yra viena iš svarbiausių problemų, kurių reikia vengti oro kondicionavimo ir šaldymo, ŠVOK, šilumokaičių ir slėginių vamzdynų srityse. Nutekėjimą gali sukelti neužbaigtas litavimas, poringumas, įtrūkimai, silpnos jungtys, netinkamas siūlių tarpas arba užteršimas litavimo srityje.
Kai po litavimo atsiranda nuotėkis, jo negalima tik taisyti iš naujo{0}}lituojant. Būtina išanalizuoti pagrindinę priežastį; kitu atveju ta pati problema gali pasikartoti vėliau.
Norint pašalinti po{0}}litavimo nuotėkį, kontrolė turėtų prasidėti nuo šaltinio. Pirma, siūlės konstrukcija turi būti pagrįsta, kad užpildo metalas galėtų visiškai užpildyti jungtį. Antra, prieš -kietąjį litavimą turi būti tinkamai kontroliuojamas valymas, šildymo temperatūra, užpildo metalo kiekis ir aušinimo procesas. Masinei gamybai, siekiant laiku nustatyti neatitinkančius gaminius ir analizuoti defektų modelius remiantis duomenimis, turėtų būti naudojami sandarumo, slėgio bandymai arba helio nuotėkio bandymai.
11. Nepakankamas sąnarių stiprumas
Kai kurios lituotos jungtys paviršiuje gali atrodyti užbaigtos, tačiau jų stiprumas yra nepakankamas, todėl jas lengva atskirti arba įtrūkti veikiant apkrovai. Tokio tipo problemos yra rizikingos konstrukcijos dalyse, elektros jungtyse ir slėgio komponentuose.
Priežastys yra netinkamas užpildo metalas, nepakankamas persidengimo ilgis, netinkamas siūlių tarpas, blogas pagrindinio metalo drėkinimas, netolygus kaitinimas arba vidinis šlako intarpas ir poringumas.
Sprendimas – parinkti tinkamą užpildą pagal gaminio darbo sąlygas ir optimizuoti siūlės struktūrą. Lituotoms jungtims paprastai reikia pakankamai persidengimo ploto ir neturėtų būti remiamasi tik labai mažu kontaktiniu paviršiumi. Atliekant apkrovą-nešančias dalis, reikia atlikti tempimo bandymus, šlyties bandymus arba nuovargio bandymus, siekiant patvirtinti, kad jungties stiprumas atitinka reikalavimus.
12. Kaip sumažinti litavimo defektus
Norint sumažinti litavimo defektų skaičių, reikalinga visa proceso valdymo sistema, o ne pasikliauti tik operatoriaus patirtimi.
Pirmiausia reikia pasirinkti tinkamą užpildą ir srautą, atsižvelgiant į netauriojo metalo tipą. Skirtingiems medžiagų deriniams reikalingos skirtingos litavimo medžiagos. Vario-–-vario, vario-į-plieno, vario-į-nerūdijančio plieno ir aliuminio-–-vario jungtims negalima paprasčiausiai naudoti tos pačios medžiagos.
Antra, jungties projektavimas turėtų būti vertinamas rimtai. Tinkamas siūlių tarpas, persidengimo ilgis ir padėties nustatymo metodas yra sklandaus užpildo metalo srauto ir stabilaus siūlės formavimo pagrindas.
Trečia, prieš{0}}kietąjį litavimą reikia nuolat valyti. Alyva, oksidų sluoksniai, drėgmė ir apdorojimo likučiai turi įtakos užpildo metalo drėkinimui ir yra pagrindinė daugelio litavimo defektų priežastis.
Ketvirta, šildymo procesas turi būti kontroliuojamas. Nesvarbu, ar naudojamas litavimas liepsna, indukcinis, ar krosninis, temperatūra, laikas ir kaitinimo sritis turi išlikti stabilūs. Masinei gamybai automatizuota litavimo įranga gali lengviau pasiekti parametrų standartizavimą ir kokybės nuoseklumą.
Galiausiai turėtų būti nustatytas patikrinimas ir atsekamumas. Vizuali apžiūra, matmenų patikra, sandarumo bandymas, slėgio bandymas ir destruktyvus mėginių ėmimas gali padėti laiku nustatyti problemas ir nuolat optimizuoti proceso parametrus.
Išvada
Litavimo defektai dažniausiai atsiranda ne dėl vieno faktoriaus, o dėl bendros medžiagų, paviršiaus paruošimo, siūlės struktūros, kaitinimo būdo, užpildo metalo kiekio ir veikimo stabilumo įtakos. Dažniausiai pasitaikantys defektai yra silpnos jungtys, neužbaigtas litavimas, prastas užpildo metalo srautas, poringumas, šlako intarpai, įtrūkimai, perkaitimas, stipri oksidacija, per didelis užpildo metalo susikaupimas-ir nuotėkis po-litavimo.
Kad būtų pasiekta stabili ir patikima litavimo kokybė, gamintojams reikia sistemingai kontroliuoti išankstinį -litavimą, medžiagų pasirinkimą, jungčių dizainą, šildymo valdymą, automatizuotą įrangą ir kokybės tikrinimą. Oro kondicionavimo ir šaldymo, ŠVOK, automobilių komponentų, šilumokaičių ir elektros įrangos pramonėje stabilus litavimo procesas gali pagerinti gaminio kokybę, sumažinti perdirbimą, sumažinti išlaidas ir padidinti masinės gamybos efektyvumą.
Didelės apimties{0}}gamyboje automatinis litavimas, indukcinis litavimas, kiekybinis vielos padavimas, tam skirti armatūra ir internetinės tikrinimo sistemos yra veiksmingi būdai sumažinti litavimo defektus ir pagerinti gaminio nuoseklumą.
