فلزات پرکننده برای چه مواردی استفاده می شوند؟

فلزات پرکننده مواد مصرفی ضروری در فرآیندهای جوشکاری و برازلینگ هستند که برای ذوب و فیوز با فلزات پایه برای ایجاد اتصالات قوی و بادوام طراحی شده اند. آنها نقش مهمی در پل زدن شکاف ها ، تقویت اتصالات و اطمینان از سازگاری بین موادی که پیوستن به آن دشوار خواهد بود ، ایفا می کنند. صنایع استفاده از آنها از ساخت و ساز تا هوافضا ، با برنامه های متناسب با فلزات خاص ، انواع مشترک و الزامات عملکرد.
1. پیوستن به قطعات جداگانه فلز
هدف اصلی فلزات پرکننده پیوند دو یا چند قطعه فلزی مجزا است. حتی هنگامی که قطعات کاملاً مناسب هستند ، شکاف های طبیعی یا لبه های ناهموار باعث می شود که فلزات پایه به تنهایی پیوند مداوم و قوی ایجاد کنند. فلزات پرکننده:
• شکاف های پل: جریان به فضاهای بین قطعه های کاری در حین ذوب ، اطمینان از جوش یا برز ، مفصل را به طور کامل پر می کند.
• ایجاد یک پیوند متالورژی: با فلزات پایه ذوب و مخلوط کنید و یک ساختار یکپارچه را به جای یک اتصال مکانیکی ساده تشکیل دهید.
• از دست دادن مواد جبران کنید: فلز را که در هنگام جوشکاری از مواد پایه ذوب می شود ، جایگزین کنید و از اتصالات ضعیف و کم عمق جلوگیری کنید.
مثال: جوشکاری تیرهای فولادی در یک آسمان خراش از سیم های پرکننده (مانند ER70S-6) برای اتصال تیرها استفاده می کند ، و اطمینان می دهد که مفصل می تواند از وزن ساختمان پشتیبانی کند.
2. تقویت قدرت جوش و دوام
فلزات پرکننده برای تقویت خصوصیات مکانیکی مفصل فرموله شده اند ، و اغلب آن را از خود فلزات پایه قوی تر می کنند:
• قدرت تطبیق: برای کاربردهای ساختاری (به عنوان مثال ، پل ها ، ماشین آلات) ، پرکننده ها برای مطابقت یا فراتر از مقاومت کششی فلز پایه انتخاب می شوند. به عنوان مثال ، پرکننده های فولادی مانند E7018 ، حداقل استحکام کششی 70،000 psi را برای جوشکاری فراهم می کنند ، مناسب برای اتصالات بار {6}.
• بهبود سختی: پرکننده هایی با مواد افزودنی مانند نیکل یا منگنز در برابر ترک خوردگی تحت ضربه یا لرزش مقاومت می کنند ، برای قطعات خودرو یا تجهیزات صنعتی بسیار مهم هستند.
• تقویت مقاومت در برابر خوردگی: پرکننده های تخصصی (به عنوان مثال ، 308L برای فولاد ضد زنگ ، ER5183 برای آلومینیوم) حاوی کروم ، نیکل یا منیزیم برای محافظت از جوش ها در برابر زنگ زدگی ، آب شور یا مواد شیمیایی است.
مثال: Marine-} درجه یک قایق آلومینیومی درجه یک از پرکننده ER5183 استفاده می کند ، که منیزیم را برای مقاومت در برابر خوردگی آب شور در حالی که قدرت دارد ، اضافه می کند.
3. امکان جوشکاری فلزات متفاوت
پیوستن به فلزات مختلف (به عنوان مثال ، فولاد به مس ، آلومینیوم به برنج) چالش برانگیز است زیرا ذوب مستقیم اغلب ترکیبات بین فلزی شکننده ایجاد می کند. فلزات پرکننده به عنوان یک واسطه سازگار عمل می کنند:
• جلوگیری از شستشو: با ایجاد ترکیبات ضعیف ، با هر دو فلز پایه پیوند می یابد. به عنوان مثال ، پرکننده های مس -} به لوله های مس به اتصالات فولادی در لوله کشی می پیوندند ، از خوردگی و ترک خوردگی جلوگیری می کنند.
• مدیریت انبساط حرارتی: با استفاده از پرکننده هایی با خاصیت انبساط میانی ، استرس را از نرخ انبساط متفاوت (به عنوان مثال بین آلومینیوم و فولاد) کاهش دهید.
مثال: تولید کنندگان هوافضا از پرکننده های مبتنی بر نیکل - برای پیوستن به تیتانیوم و اجزای استیل ضد زنگ استفاده می کنند ، و اطمینان حاصل می کنند که در برابر تغییرات دما شدید مقاومت می کند.
4. تعمیر قطعات فلزی آسیب دیده یا فرسوده
فلزات پرکننده برای بازگرداندن اجزای آسیب دیده ضروری هستند و طول عمر آنها را بدون جایگزینی کامل گسترش می دهند:
• پر کردن ترک ها و سوراخ ها: برای بازسازی مواد ، در نقص در نقص ذوب می شود ، همانطور که در ترمیم یک بلوک موتور چدن ترک خورده با نیکل- پرکننده آهن.
• بازسازی سطوح فرسوده: برای بازگرداندن ابعاد در قطعاتی مانند چرخ دنده ها ، شفت ها یا لبه های ابزار ، با استفاده از پرکننده های سخت (به عنوان مثال ، آلیاژهای کاربید-}}}}}}}}}}}}}) برای بازگرداندن ابعاد اضافه کنید.
• نجات بخش های MIS MIS: خطاهای صحیح در ساخت (به عنوان مثال ، بیش از سوراخ های حفر-) با اضافه کردن پرکننده و ماشینکاری مجدد به مشخصات.
مثال: یک تیغه گاوآهن فرسوده را می توان با یک میله پرکننده سخت گیر تعمیر کرد و لبه آن را برای مقاومت در برابر سایش خاک بازسازی کرد.
5. پشتیبانی از فرآیندهای جوشکاری خاص
تکنیک های مختلف جوشکاری به فلزات پرکننده متناسب با عملکرد آنها متکی هستند:
• جوشکاری MIG: از پرکننده های سیم جامد مداوم (به عنوان مثال ، ER4043 برای آلومینیوم) استفاده می کند که به عنوان الکترود و پرکننده عمل می کنند ، سرعت بالا- ، جوشکاری خودکار را فعال می کند.
• جوشکاری TIG: از میله های پرکننده جداگانه (به عنوان مثال ، 304L برای فولاد ضد زنگ) استفاده می کند که به صورت دستی در استخر جوش تغذیه می شود و امکان کنترل دقیق کار پیچیده را فراهم می کند.
• جوشکاری چوب: از الکترودهای پوشش داده شده Flux {0} استفاده می کند (به عنوان مثال ، E6010 برای لوله های فولادی) که هسته آن پرکننده است و شار جوش را از آلودگی محافظت می کند.
• Brazing: از پرکننده های ذوب پایین- استفاده می کند (به عنوان مثال مس- فسفر برای لوله های مس) که بدون ذوب شدن آنها به فلزات پایه پیوند می زند ، برای گرما- قطعات حساس.
مثال: مغازه های بدن خودرو از سیم های پرکننده MIG برای جوش دادن پانل های فولادی نازک استفاده می کنند ، در حالی که جواهرات ساز برای پیوستن دقیق طلا یا نقره از میله های پر کننده TIG استفاده می کنند.
6. اطمینان از کیفیت جوش و قوام
فلزات پرکننده به جلوگیری از نقص جوشکاری مشترک که مفاصل را تضعیف می کند ، کمک می کند:
• کاهش تخلخل: عناصر اکسید کننده (به عنوان مثال ، آلومینیوم موجود در پرکننده های فولادی) گازها را از استخر جوش خارج می کنند و از تشکیل حباب خودداری می کنند.
• جلوگیری از ترک خوردگی داغ: عناصر آلیاژ مانند سیلیکون (در پرکننده های آلومینیوم) میزان جامد سازی را تنظیم کرده و با خنک شدن جوش ، ترک ها را کاهش می دهد.
• بهبود سیالیت: مواد افزودنی مانند سیلیکون باعث افزایش جریان فلز مذاب می شوند و اطمینان حاصل می کنند که پرکننده برای همجوشی کامل به همه مناطق مفصل می رسد.
مثال: محتوای بالای سیلیکون آلومینیوم ER4043 ، جریان صاف را تضمین می کند ، و از دور سرد (همجوشی ناقص) در ورق های آلومینیومی نازک جلوگیری می کند.
پایان
فلزات پرکننده ابزارهای همه کاره هستند که اتصالات فلزی قوی ، قابل اعتماد و سازگار را در برنامه های بی شماری امکان پذیر می کنند. از پیوستن به فولاد ساختاری تا تعمیر اجزای ظریف ، آنها شکاف ها را ایجاد می کنند ، استحکام را تقویت می کنند و چالش های جوشکاری فلزات متفاوت یا آسیب دیده را حل می کنند. با تطبیق پرکننده با فلز پایه ، فرآیند و نیازهای عملکرد ، جوشکارها مفاصل را تضمین می کنند که فقط کاربردی نیستند بلکه ساخته شده اند تا ماندگار شوند.