1. Lötmaterial
(1)Das Hartlöten von Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Stahl umfasst Weichlöten und Hartlöten.Das weit verbreitete Lot beim Weichlöten ist Zinn-Blei-Lot.Die Benetzbarkeit dieses Lots auf Stahl nimmt mit steigendem Zinngehalt zu, daher sollte das Lot mit hohem Zinngehalt zum Abdichten von Verbindungen verwendet werden.Die intermetallische Verbindungsschicht Fesn2 kann an der Grenzfläche zwischen Zinn und Stahl in Zinn-Blei-Lot gebildet werden.Um die Bildung von Verbindungen in dieser Schicht zu vermeiden, sollten die Löttemperatur und die Haltezeit richtig kontrolliert werden.Die Scherfestigkeit von Verbindungen aus Kohlenstoffstahl, die mit mehreren typischen Zinn-Blei-Lötmitteln gelötet wurden, ist in Tabelle 1 aufgeführt. Unter diesen ist die mit 50 % w (SN) gelötete Verbindungsfestigkeit am höchsten, und die mit antimonfreiem Lötmittel geschweißte Verbindungsfestigkeit ist höher als das mit Antimon.
Tabelle 1 Scherfestigkeit von Verbindungen aus Kohlenstoffstahl, die mit Zinn-Blei-Lot gelötet wurden
Beim Löten von Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl werden hauptsächlich reine Kupfer-, Kupfer-Zink- und Silber-Kupfer-Zink-Hartlote verwendet.Reines Kupfer hat einen hohen Schmelzpunkt und oxidiert das Grundmetall beim Löten leicht.Es wird hauptsächlich zum Schutzgaslöten und Vakuumlöten verwendet.Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Spalt zwischen gelöteten Verbindungen weniger als 0,05 mm betragen sollte, um das Problem zu vermeiden, dass der Verbindungsspalt aufgrund der guten Fließfähigkeit von Kupfer nicht gefüllt werden kann.Die mit reinem Kupfer gelöteten Kohlenstoffstahl- und niedriglegierten Stahlverbindungen haben eine hohe Festigkeit.Im Allgemeinen beträgt die Scherfestigkeit 150 bis 215 MPa, während die Zugfestigkeit zwischen 170 und 340 MPa verteilt ist.
Im Vergleich zu reinem Kupfer sinkt der Schmelzpunkt von Kupfer-Zink-Lot durch die Zugabe von Zn.Um eine Zn-Abdampfung beim Löten zu verhindern, kann einerseits dem Kupfer-Zink-Lot eine geringe Menge Si zugesetzt werden;Andererseits müssen Schnellerwärmungsverfahren wie Flammlöten, Induktionslöten und Tauchlöten eingesetzt werden.Die mit Kupfer-Zink-Füllmetall hartgelöteten Verbindungen aus Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Stahl weisen eine gute Festigkeit und Plastizität auf.Zum Beispiel erreichen die Zugfestigkeit und Scherfestigkeit von Verbindungen aus Kohlenstoffstahl, die mit b-cu62zn-Lot gelötet werden, 420 MPa und 290 MPa.Der Schmelzpunkt von Silber-Kupfer-Stationslot ist niedriger als der von Kupfer-Zink-Lot, was für das Nadelschweißen geeignet ist.Dieses Füllmetall eignet sich zum Flammlöten, Induktionslöten und Ofenlöten von Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl, aber der Zn-Gehalt sollte während des Ofenlötens so weit wie möglich reduziert und die Aufheizgeschwindigkeit erhöht werden.Hartlöten von Kohlenstoffstahl und niedrig legiertem Stahl mit Silber-Kupfer-Zink-Füllmetall kann Verbindungen mit guter Festigkeit und Plastizität erzielen.Die spezifischen Daten sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2 Festigkeit von Verbindungen aus kohlenstoffarmem Stahl, gelötet mit Silber-Kupfer-Zinklot
(2) Flussmittel: Flussmittel oder Schutzgas müssen zum Löten von Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl verwendet werden.Das Flussmittel wird in der Regel durch das gewählte Lot und Lötverfahren bestimmt.Wenn Zinn-Blei-Lot verwendet wird, kann die gemischte Flüssigkeit aus Zinkchlorid und Ammoniumchlorid als Flussmittel oder anderes spezielles Flussmittel verwendet werden.Die Rückstände dieses Flussmittels sind im Allgemeinen stark korrosiv, und die Verbindung sollte nach dem Löten gründlich gereinigt werden.
Beim Löten mit Kupfer-Zink-Füllmetall muss das Flussmittel fb301 oder fb302 ausgewählt werden, dh Borax oder die Mischung aus Borax und Borsäure;Beim Flammlöten kann das Gemisch aus Methylborat und Ameisensäure auch als Lötflussmittel verwendet werden, bei dem B2O3-Dampf die Rolle des Filmabtrags übernimmt.
Wenn Silber-Kupfer-Zink-Hartlot verwendet wird, können die Lötflussmittel fb102, fb103 und fb104 ausgewählt werden, dh die Mischung aus Borax, Borsäure und einigen Fluoriden.Die Rückstände dieses Flussmittels sind bis zu einem gewissen Grad korrosiv und sollten nach dem Löten entfernt werden.
2. Löttechnik
Die zu schweißende Oberfläche muss durch mechanische oder chemische Verfahren gereinigt werden, um sicherzustellen, dass der Oxidfilm und organische Stoffe vollständig entfernt werden.Die gereinigte Oberfläche darf nicht zu rau sein und keine Metallspäne oder sonstigen Schmutz anhaften.
Kohlenstoffstahl und niedrig legierter Stahl können mit verschiedenen gängigen Lötverfahren gelötet werden.Beim Flammlöten sollte eine neutrale oder leicht reduzierende Flamme verwendet werden.Während des Betriebs sollte eine direkte Erwärmung von Schweißzusatz und Flussmittel durch Flammen möglichst vermieden werden.Schnellerwärmungsverfahren wie Induktionslöten und Tauchlöten eignen sich sehr gut zum Löten von vergütetem Stahl.Gleichzeitig sollte das Abschrecken oder Löten bei einer niedrigeren Temperatur als das Anlassen gewählt werden, um ein Erweichen des Grundmetalls zu verhindern.Beim Löten von niedrig legiertem hochfestem Stahl in Schutzatmosphäre ist nicht nur eine hohe Reinheit des Gases erforderlich, sondern es muss auch ein Gasflussmittel verwendet werden, um die Benetzung und Verteilung des Füllmetalls auf der Oberfläche des Grundmetalls sicherzustellen.
Das restliche Flussmittel kann durch chemische oder mechanische Verfahren entfernt werden.Die Rückstände von organischem Lötflussmittel können mit Benzin, Alkohol, Aceton und anderen organischen Lösungsmitteln abgewischt oder gereinigt werden;Die Rückstände von stark korrosiven Flussmitteln wie Zinkchlorid und Ammoniumchlorid müssen zuerst in wässriger NaOH-Lösung neutralisiert und dann mit heißem und kaltem Wasser gereinigt werden;Borsäure- und Borsäure-Flussmittelrückstände sind schwer zu entfernen und können nur durch mechanische Verfahren oder durch längeres Eintauchen in aufsteigendes Wasser gelöst werden.
Postzeit: 13. Juni 2022