Lodāmuru klasifikācija, tehniskie parametri un ieteikumi izvēlei
Izvēloties lodmetālu, jums jāvadās pēc šādiem principiem:
1) lodēto daļu kušanas temperatūrai jābūt augstākai par lodēšanas kušanas temperatūru,
2) jānodrošina laba pamatmateriāla mitrināmība,
3) arī pamatmateriāla un lodmetāla termiskās izplešanās koeficientu vērtībām jābūt tuvām,
4) zemākā lodēšanas toksicitāte,
5) lodēšanai nevajadzētu pārkāpt pamatmateriāla mehāniskās īpašības un veidot ar to galvanisku pāri, kas darbības laikā izraisa intensīvu koroziju,
6) lodmetāla īpašībām jāatbilst visas konstrukcijas tehniskajām un ekspluatācijas prasībām (izturība, elektrovadītspēja, izturība pret koroziju, aukstumizturība u.c.);
7) lodmetāliem ar ierobežotu kristalizācijas intervālu ir nepieciešama kvalitatīva virsmas sagatavošana lodēšanai un jānodrošina precīza kapilāra sprauga, ar lielām spraugām labāk izmantot kompozītlodmetālus,
8) vakuumlodēšanai un lodēšanai aizsarggāzes vidē vispiemērotākie ir pašlaistošie lodmetāli, bez cinka un citiem metāliem ar augstu tvaika spiedienu,
9) nemetālisko detaļu lodēšanai izmanto lodmetālus ar elementu piedevām ar visaugstāko ķīmisko afinitāti (keramikai un stiklam - ar cirkoniju, hafniju, indiju, titānu).
Lodmetālus klasificē pēc vairākiem kritērijiem:
1. Pēc kušanas temperatūras:
a) zemas temperatūras (Tm līdz 450 grādiem, pamatojoties uz gallija, indija, alvas, bismuta, cinka, svina un kadmija bāzes): īpaši viegla kušana (Tm līdz 145 grādiem), zema kušana (Tm = 145 .. 450 grādi) );
b) augsta temperatūra (Tm vairāk nekā 450 grādi, pamatojoties uz varu, alumīniju, niķeli, sudrabu, dzelzi, kobaltu, titānu): vidēja kušanas temperatūra (Tm = 450 ... 1100 grādi), augsta kušanas temperatūra (Tm = 1100 ... 1850 grādi. ), Ugunsizturīgs (Tm vairāk nekā 1850 grādi.).
2. Pēc kausēšanas veida: pilnībā un daļēji kūstošs (kompozīts, no cietas pildvielas un zemas kušanas daļas).
3. Atbilstoši lodmetāla iegūšanas metodei - gatavs un izveidots lodēšanas procesā (kontaktreaktīvā lodēšana). Kontaktreaktīvā lodēšanā lodmetālu ražo, kausējot parasto metālu, starplikas (foliju), pārklājumus vai izspiežot metālu no plūsmas.
4. Pēc galvenā ķīmiskā elementa lodmetāla sastāvā (saturs virs 50%): indijs, gallijs, alva, magnijs, cinks, alumīnijs, varš, sudrabs, zelts, niķelis, kobalts, dzelzs, mangāns, pallādijs, titāns, niobijs, cirkonijs, vanādijs, divu elementu jauktie lodmetāli.
5. Ar plūsmas veidošanas metodi: plūstošs un pašplūstošs, kas satur litiju, boru, kāliju, silīciju, nātriju. Flux tiek izmantots, lai noņemtu oksīdus un aizsargātu malas no oksidēšanās.
6.Pēc lodēšanas ražošanas tehnoloģijas: presēts, stiepts, štancēts, velmēts, atliets, saķepināts, amorfs, rīvēts.
7. Pēc lodēšanas veida: sloksne, stieple, cauruļveida, sloksne, loksne, kompozīts, pulveris, pastas, planšetdators, iegulti.
Starp zemas temperatūras lodmetāliem visizplatītākie ir svina lodmetāli alvai (Tm = 183 grādi ar alvas saturu 60%) Alvas saturs var mainīties 30 ... 60% robežās, Tm = 145 ... 400 grādi. Ar lielāku šī elementa saturu samazinās kušanas temperatūra un palielinās sakausējumu plūstamība.
Tā kā alvas un svina sakausējums ir pakļauts sadalīšanai un lodēšanas laikā slikti mijiedarbojas ar metāliem, šo lodmetālu sastāvā tiek ievadītas cinka, alumīnija, sudraba, kadmija, antimona, vara sakausējuma piedevas.
Kadmija savienojumi uzlabo lodmetālu īpašības, taču tiem ir paaugstināta toksicitāte. Lodmetālus ar augstu cinka saturu izmanto krāsaino metālu - vara, alumīnija, misiņa un cinka sakausējumu lodēšanai. Alvas lodmetāli ir karstumizturīgi līdz aptuveni 100 grādu temperatūrai, svins - līdz 200 grādiem. Svins arī ātri korodē tropu klimatā.
Zemākās temperatūras lodmetāli ir preparāti, kas satur galliju (Tm = 29 °). Alvas-gallija lodēšanai ir Tm = 20 grādi.
Bismuta lodmetālu Tm = 46…167 grādi. Šādu lodmetālu apjoms palielinās cietēšanas laikā.
Indija kušanas temperatūra ir 155 grādi. Indija lodmetāli Tos izmanto, lodējot materiālus ar dažādiem temperatūras izplešanās koeficientiem (piemēram, korozijizturīgu tēraudu ar kvarca stiklu), jo tam piemīt augsta plastiskuma īpašība.Indijam ir izturība pret oksidēšanu, izturība pret sārmu koroziju, laba elektriskā un siltumvadītspēja, kā arī mitrināmība.
Augstas temperatūras lodmetālu vidū kausējamākie ir savienojumi uz vara bāzes... Vara lodmetālus izmanto tērauda un čuguna, niķeļa un tā sakausējumu lodēšanai, kā arī vakuumlodēšanai. Vara-fosfora lodmetālus (fosfora saturs līdz 7%) izmanto vara lodēšanai kā alternatīvu sudraba lodmetāliem.
Tiem ir lielākas plastikas vara lodmetāli ar sudraba un mangāna piedevām... Lai uzlabotu mehāniskās īpašības, tiek ieviestas niķeļa, cinka, kobalta, dzelzs, sārmu metālu, bora un silīcija piedevas.
Vara-cinka lodmetāli ir ugunsizturīgāki (Tm vairāk par 900 grādiem. Ar cinka daudzumu līdz 39%), izmanto oglekļa tēraudu un dažādu materiālu lodēšanai. Cinka zudums iztvaikošanas veidā maina lodmetāla īpašības un ir kaitīgs veselībai, kā arī kadmija izgarojumi. Lai samazinātu šo efektu, lodmetālā tiek ievadīts silīcijs.
Vara-niķeļa lodmetāli, kas piemēroti detaļu lodēšanai, kas izgatavotas no korozijizturīga tērauda. Niķeļa komponents palielina Tm. Lai to samazinātu, lodmetālā tiek ievadīts silīcijs, bors un mangāns.
Sudraba lodmetāli tiek izgatavoti «vara-sudraba» sistēmas veidā (Tm = 600 ... 860 grādi). Sudraba lodmetāli satur piedevas, kas samazina Tm (alva, kadmijs, cinks) un palielina savienojuma stiprību (mangāns un niķelis). Sudraba lodmetāli ir universāli un tiek izmantoti metālu un nemetālu lodēšanai.
Lodējot karstumizturīgos tēraudus, izmantojiet niķeļa lodmetālus no "niķeļa-mangāna" sistēmas... Tādos lodmetālos papildus mangānam ir arī citas karstumizturību paaugstinošas piedevas: cirkonijs, niobijs, hafnijs, volframs, kobalts, vanādijs, silīcijs. un boru.
Alumīnija lodēšana tiek veikta alumīnija lodēšanas, pievienojot vara, cinka, sudraba un silīcija samazināšana Tm. Pēdējais elements veido pretkorozijizturīgāko sistēmu ar alumīniju.
Ugunsizturīgo metālu (molibdēna, niobija, tantala, vanādija) lodēšana tiek veikta ar tīru vai kompozītmateriālu augstas temperatūras lodmetālu, kuru pamatā ir cirkonijs, titāns un vanādijs. Volframa lodēšana, kas izgatavota no kompleksiem lodmetāliem sistēmām "titāna-vanādija-niobija", "titāna-cirkonija-niobija" utt.
Lodmetālu īpašības un to ķīmiskais sastāvs ir parādītas 1.-6. tabulā.
1. tabula. Īpaši zemas kušanas lodmetāli
2. tabula. Dažu zemas temperatūras sakausējumu īpašības
3. tabula. Alvas lodmetālu īpašības ar sudraba/vara piedevu
4. tabula (1. daļa) Alvas un svina lodmetālu īpašības
5. tabula. Lodmetālu īpašības uz indija, svina vai alvas bāzes ar sudraba piedevām
Bezsvina lodēšanas tehnoloģijas: SAC lodmetāli un vadošās līmvielas