آیا می توانید بدون شار برس؟

Brazing ، فرآیندی که با استفاده از آلیاژ پرکننده مذاب به فلزات می پیوندد ، اغلب با Flux- ماده ای همراه است که اکسیدها را از بین می برد و از اکسیداسیون مجدد {1} جلوگیری می کند. اما یک سوال مشترک در محافل صنعتی و سرگرمی ادامه دارد: آیا می توانید بدون شار برسید؟ پاسخ مثبت است ، اما فقط در شرایط خاص ، زیرا Flux در اکثر سناریوهای برزمی نقش مهمی دارد. درک اینکه چه موقع و چگونه Flux- کارهای برزمی رایگان برای جلوگیری از اتصالات ضعیف ، اکسیداسیون یا خرابی پیوند کامل مهم است.
هنگامی که Flux-} brazing رایگان امکان پذیر است: محیط های کنترل شده
کار اصلی Flux مبارزه با اکسیداسیون است ، بنابراین برزیدن بدون شار فقط در صورت حذف یا به حداقل رساندن اکسیداسیون موفق می شود. قابل اطمینان ترین سناریوها شامل محافظت از مفصل از اکسیژن با استفاده از محیط ها یا مواد تخصصی است:
• اتمسفر گاز بی اثر: برقی کوره در یک جو کنترل شده (به عنوان مثال ، آرگون خالص یا نیتروژن) یک روش شار معمولی است- رایگان. گاز بی اثر اکسیژن را جابجا می کند و از تشکیل اکسید در هر دو فلز پایه و آلیاژ پرکننده جلوگیری می کند. این به طور گسترده ای در هوافضا و الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که اتصالات دقیق (مانند آنهایی که در تیغه های توربین یا میکروچیپ هستند) به باقی مانده شار صفر نیاز دارند. به عنوان مثال ، اجزای تیتانیوم برزمی در یک آرگون-} پر شده از اکسیداسیون به طور کامل جلوگیری می کند و اجازه می دهد تا آلیاژ پرکننده و پیوند بدون شار باشد.
• جارو برقی: در یک محفظه خلاء ، سطح اکسیژن به صفر نزدیک- صفر کاهش می یابد و خطرات اکسیداسیون را از بین می برد. این روش برای فلزات با ارزش {{2} بالا مانند فولاد ضد زنگ ، آلیاژ نیکل یا فلزات نسوز (به عنوان مثال ، مولیبدن) ایده آل است. جارو برقی در ساخت نیمه هادی بسیار مهم است ، جایی که باقیمانده شار می تواند مدارهای حساس را آلوده کند. بدون اکسیژن ، آلیاژ پرکننده فلز پایه را آزادانه می کند و اتصالات قدرت تمیز ، 7 {7} را تشکیل می دهد.
• آلیاژهای شار خود -: برخی از آلیاژهای پرکننده (به عنوان مثال ، نیکل-}} مبتنی بر بورون یا سیلیکون اضافه شده) به عنوان شار خود عمل می کنند. این آلیاژها حاوی عناصری هستند که با اکسیدها واکنش نشان می دهند و آنها را در حین برازلینگ تجزیه می کنند. آنها بهترین کار با فلزات خاص مانند نیکل یا کبالت را دارند و اغلب در کار تعمیر برای ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، اثربخشی آنها به بسترهای خاصی محدود می شود.
چرا شار معمولاً ضروری است: خطرات اکسیداسیون
در اکثر سناریوهای برزمی هوا - (به عنوان مثال ، مشعل در یک کارگاه) ، شار- brazing رایگان خطرناک است. فلزات مانند مس ، برنج یا آلومینیوم هنگام گرم شدن در دمای برزمی (درجه 600-1100) به سرعت اکسیدها را تشکیل می دهند. این اکسیدها مانعی را ایجاد می کنند که:
• از خیس شدن آلیاژ پرکننده فلز پایه جلوگیری می کند و باعث جریان ناهموار یا شکاف در مفصل می شود.
• حباب های گازی را به دام می اندازد ، پیوند را تضعیف می کند و خطر نشت را افزایش می دهد.
• ترکیبات بین فلزی شکننده ایجاد می کند و مفاصل را مستعد ترک خوردگی تحت استرس می کند.
به عنوان مثال ، لوله های مس و برقی با آلیاژ نقره ای در هوای آزاد بدون شار منجر به اکسید مس (CUO) روی سطح می شود. آلیاژ نقره ای مذاب به جای پخش شدن ، مهره خواهد شد و در نتیجه یک مفصل متخلخل و غیرقابل اعتماد که ممکن است تحت فشار باشد-} در سیستم های لوله کشی یا HVAC بسیار مهم است.
محدودیت های شار - brazing رایگان: فراتر از اکسیداسیون
حتی هنگامی که اکسیداسیون کنترل می شود ، شار-} brazing رایگان دارای اشکالاتی است که استفاده از آن را محدود می کند:
• هزینه های تجهیزات: کوره های گاز بی اثر یا اتاق های خلاء برای خرید و بهره برداری گران هستند ، ساخت شار - free brazing غیر عملی برای تعمیرات مقیاس کوچک {{1} یا پروژه های بودجه کم {2 {. برعکس ، مشعل با شار فقط به ابزارهای اساسی نیاز دارد.
• محدودیت های مواد: Flux - روشهای رایگان با فلزات واکنشی غیر-} بهترین کار می کنند (به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ) یا مواردی که اکسیدهای ضعیفی دارند. آنها با فلزاتی مانند آلومینیوم مبارزه می کنند ، که یک اکسید مقاوم در برابر 5- (Al₂o₃) تشکیل می دهد که حتی گازهای بی اثر همیشه نمی توانند از آن جلوگیری کنند.
• محدودیت های طراحی مشترک: اتصالات پیچیده با شکاف های محکم یا Crevice Trap Air ، حتی در جوهای بی اثر ، که منجر به اکسیداسیون موضعی می شود. شار ، که به شکاف ها جریان می یابد ، در رسیدن به این مناطق برای حل اکسیدها بهتر است.
بهترین روشها برای Flux- brazing رایگان (در صورت امکان)
برای کسانی که از روشهای رایگان {{0} استفاده می کنند ، کنترل دقیق فرآیند ضروری است:
• گازهای کاملاً پاکسازی کنید: در برزنی گاز بی اثر ، اطمینان حاصل کنید که محفظه قبل از گرمایش کاملاً از اکسیژن پاک شده است. حتی مقادیر کمی اکسیژن می تواند باعث اکسیداسیون در مفاصل بحرانی شود.
• کنترل میزان گرمایش: گرمایش سریع می تواند هوا را در مفصل به دام بیندازد. گرمایش آهسته و یکنواخت به گازهای بی اثر اجازه می دهد تا اکسیژن را از شکافها جابجا کنند.
• آلیاژها را با بسترها مطابقت دهید: از آلیاژهای Fluxing خود - استفاده کنید. به عنوان مثال ، نیکل - مبتنی بر خود-} آلیاژهای شار با آلیاژهای نیکل اما با مس کار نمی کنند.
نتیجه گیری: شار - free brazing -} یک راه حل طاقچه
در حالی که برزیدن بدون شار در محیط های کنترل شده مانند گاز بی اثر یا اتاق های خلاء امکان پذیر است ، این یک جایگزین جهانی برای شار نیست. شار برای اکثر برنامه های کاربردی برزمی هوا- ضروری است ، جایی که با مبارزه با اکسیداسیون ، پیوند قابل اعتماد را تضمین می کند. Flux- روشهای رایگان در صنایع High - با دقت ، صنایع هزینه بالا {5} بالا که در آن پاکیزگی و خلوص مواد بسیار مهم هستند ، عالی هستند ، اما نمی توانند شار را در سناریوهای روزمره جایگزین کنند.
درک تجارت - خاموش - هزینه ، تجهیزات و سازگاری مواد -} به تعیین زمان شار -} brazing رایگان کمک می کند. برای اکثر کاربران ، Flux یک انتخاب مؤثر برای دستیابی به اتصالات برزیده قوی و مداوم ، هزینه - باقی مانده است.