การบัดกรีเหล็กหล่อ

1. วัสดุบัดกรี

(1) การเชื่อมโลหะสำหรับเหล็กหล่อด้วยลวดเชื่อมประสาน ส่วนใหญ่ใช้ลวดเชื่อมประสานทองแดง-สังกะสี และลวดเชื่อมประสานเงิน ลวดเชื่อมประสานทองแดง-สังกะสีที่นิยมใช้กัน ได้แก่ b-cu62znnimusir, b-cu60zusnr และ b-cu58znfer โดยทั่วไปแล้ว ความแข็งแรงของข้อต่อเหล็กหล่อที่เชื่อมประสานจะมีค่าอยู่ระหว่าง 120-150 เมกะปาสคาล ลวดเชื่อมประสานทองแดง-สังกะสี จะมีการเติม Mn, Ni, Sn, AI และธาตุอื่นๆ ลงไปเพื่อให้ความแข็งแรงของข้อต่อที่เชื่อมประสานมีค่าเท่ากับโลหะพื้นฐาน

อุณหภูมิหลอมเหลวของโลหะเติมสำหรับเชื่อมประสานทองแดงเงินต่ำ สามารถหลีกเลี่ยงโครงสร้างที่เป็นอันตรายได้เมื่อเชื่อมประสานเหล็กหล่อ รอยเชื่อมประสานมีประสิทธิภาพที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะเติมสำหรับเชื่อมประสานที่มีนิกเกิล เช่น b-ag50cuzncdni และ b-ag40cuznsnni ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโลหะเติมสำหรับเชื่อมประสานและเหล็กหล่อ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมประสานเหล็กหล่อแบบก้อนกลม ซึ่งสามารถทำให้รอยเชื่อมมีความแข็งแรงเทียบเท่ากับโลหะฐาน

(2) เมื่อใช้ทองแดงและสังกะสีในการบัดกรีเหล็กหล่อ ส่วนใหญ่จะนิยมใช้ fb301 และ fb302 ซึ่งก็คือบอแรกซ์หรือส่วนผสมของบอแรกซ์และกรดบอริก นอกจากนี้ ฟลักซ์ที่ประกอบด้วย h3bo340%, li2co316%, na2co324%, naf7.4% และ nac112.6% จะดีกว่า

เมื่อทำการบัดกรีเหล็กหล่อกับโลหะเติมทองแดงเงิน สามารถเลือกฟลักซ์เช่น fb101 และ fb102 ได้ ซึ่งก็คือส่วนผสมของโบแรกซ์ กรดบอริก โพแทสเซียมฟลูออไรด์ และโพแทสเซียมฟลูออโรโบเรต

2. เทคโนโลยีการบัดกรี

ก่อนการบัดกรีเหล็กหล่อ ควรกำจัดกราไฟต์ ออกไซด์ ทราย คราบน้ำมัน และสิ่งสกปรกอื่นๆ บนพื้นผิวการหล่อออกอย่างระมัดระวัง การขัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์สามารถขจัดคราบน้ำมันได้ ส่วนวิธีการทางกล เช่น การพ่นทราย การพ่นทรายแบบช็อต หรือวิธีทางเคมีไฟฟ้า สามารถขจัดกราไฟต์และออกไซด์ได้ นอกจากนี้ ยังสามารถกำจัดกราไฟต์ได้โดยการเผาด้วยเปลวไฟออกซิไดซ์

การบัดกรีเหล็กหล่อสามารถทำได้โดยใช้เปลวไฟ เตาเผา หรือการเหนี่ยวนำ เนื่องจาก SiO2 ก่อตัวได้ง่ายบนพื้นผิวเหล็กหล่อ ประสิทธิภาพของการเชื่อมในบรรยากาศป้องกันจึงไม่ดี โดยทั่วไปแล้ว ฟลักซ์สำหรับการเชื่อมมักใช้ในการบัดกรี เมื่อบัดกรีชิ้นงานขนาดใหญ่ด้วยโลหะเติมทองแดง-สังกะสี ควรพ่นฟลักซ์สำหรับการเชื่อมลงบนพื้นผิวที่ทำความสะอาดแล้วก่อน จากนั้นจึงนำชิ้นงานเข้าเตาเผาเพื่อให้ความร้อนหรือใช้หัวเชื่อมให้ความร้อน เมื่อชิ้นงานร้อนถึงประมาณ 800 องศาเซลเซียส ให้เติมฟลักซ์เสริมลงไป ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการเชื่อม จากนั้นขูดวัสดุเข็มที่ขอบรอยเชื่อมเพื่อหลอมตะกั่วบัดกรีและอุดช่องว่าง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของรอยเชื่อม ควรอบอ่อนที่อุณหภูมิ 700-750 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 20 นาทีหลังการบัดกรี แล้วจึงค่อย ๆ ระบายความร้อนออก

หลังการบัดกรี สามารถขจัดคราบฟลักซ์และคราบตกค้างส่วนเกินออกได้ด้วยการล้างด้วยน้ำอุ่น หากล้างออกยาก สามารถทำความสะอาดด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก 10% หรือสารละลายกรดฟอสฟอริก 5% ~ 10% แล้วล้างออกด้วยน้ำสะอาด