การเชื่อมประสานเหล็กหล่อ

1. วัสดุประสาน

(1) โลหะตัวเติมสำหรับการเชื่อมประสานเหล็กหล่อส่วนใหญ่ใช้โลหะตัวเติมทองแดงสังกะสีและโลหะตัวเติมทองแดงเงิน ยี่ห้อโลหะตัวเติมทองแดงสังกะสีที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ b-cu62znnimusir, b-cu60zusnr และ b-cu58znfer ความแข็งแรงดึงของรอยเชื่อมประสานเหล็กหล่อโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 120 ~ 150 MPa บนพื้นฐานของโลหะตัวเติมทองแดงสังกะสี มีการเติม Mn, Ni, Sn, Al และธาตุอื่นๆ เพื่อให้รอยเชื่อมประสานมีความแข็งแรงเท่ากับโลหะพื้นฐาน

โลหะตัวเติมประสานทองแดงเงินมีจุดหลอมเหลวต่ำ สามารถหลีกเลี่ยงโครงสร้างที่เป็นอันตรายได้เมื่อทำการประสานเหล็กหล่อ รอยประสานมีประสิทธิภาพดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะตัวเติมประสานที่มีนิกเกล เช่น b-ag50cuzncdni และ b-ag40cuznsnni ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะระหว่างโลหะตัวเติมประสานกับเหล็กหล่อ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประสานเหล็กหล่อกราไฟต์ทรงกลม ซึ่งทำให้รอยประสานมีความแข็งแรงเท่ากับโลหะพื้นฐาน

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

เมื่อทำการเชื่อมประสานเหล็กหล่อด้วยลวดเชื่อมทองแดงเงิน สามารถเลือกใช้ฟลักซ์เช่น FB101 และ FB102 ซึ่งเป็นส่วนผสมของบอแรกซ์ กรดบอริก โพแทสเซียมฟลูออไรด์ และโพแทสเซียมฟลูออโรโบเรตได้

2. เทคโนโลยีการเชื่อมประสาน

ก่อนการเชื่อมประสานเหล็กหล่อ ต้องกำจัดกราไฟต์ ออกไซด์ ทราย คราบน้ำมัน และสิ่งสกปรกอื่นๆ บนพื้นผิวเหล็กหล่อออกอย่างระมัดระวัง สามารถใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ในการขัดถูเพื่อกำจัดคราบน้ำมัน ในขณะที่วิธีการทางกล เช่น การพ่นทรายหรือการพ่นลูกเหล็ก หรือวิธีการทางไฟฟ้าเคมี สามารถใช้ในการกำจัดกราไฟต์และออกไซด์ นอกจากนี้ กราไฟต์ยังสามารถกำจัดได้โดยการเผาด้วยเปลวไฟที่ออกซิไดซ์

การเชื่อมประสานเหล็กหล่อสามารถให้ความร้อนได้ด้วยเปลวไฟ เตาเผา หรือการเหนี่ยวนำ เนื่องจาก SiO2 เกิดขึ้นได้ง่ายบนพื้นผิวของเหล็กหล่อ ทำให้ผลการเชื่อมประสานในบรรยากาศป้องกันไม่ดีนัก โดยทั่วไปจะใช้ฟลักซ์เชื่อมประสาน เมื่อเชื่อมประสานชิ้นงานขนาดใหญ่ด้วยโลหะเติมเชื่อมประสานทองแดง-สังกะสี ควรพ่นฟลักซ์เชื่อมประสานลงบนพื้นผิวที่ทำความสะอาดแล้วก่อน จากนั้นจึงนำชิ้นงานเข้าเตาเผาเพื่อให้ความร้อน หรือใช้หัวเชื่อมให้ความร้อน เมื่อชิ้นงานร้อนถึงประมาณ 800 ℃ ให้เติมฟลักซ์เพิ่มเติม ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิการเชื่อมประสาน จากนั้นใช้เข็มขูดวัสดุที่ขอบรอยต่อเพื่อหลอมโลหะเชื่อมและเติมช่องว่าง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของรอยเชื่อมประสาน ควรทำการอบอ่อนที่อุณหภูมิ 700 ~ 750 ℃ ​​เป็นเวลา 20 นาทีหลังจากการเชื่อมประสาน แล้วจึงปล่อยให้เย็นลงอย่างช้าๆ

หลังจากบัดกรีเสร็จแล้ว สามารถล้างคราบฟลักซ์และสิ่งตกค้างส่วนเกินออกได้ด้วยน้ำอุ่น หากล้างออกยาก สามารถล้างด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก 10% หรือสารละลายกรดฟอสฟอริก 5% - 10% แล้วล้างออกด้วยน้ำสะอาดอีกครั้ง