در زمینه لحیم کاری تونلی، افزایش خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده از اهمیت بالایی برخوردار است. به عنوان یک تامین کننده اختصاصی فرآیند لحیم کاری تونل، من از نزدیک شاهد اهمیت این جنبه در کاربردهای مختلف، مانندرادیتور تخلیه ماشین خودرو،صفحه خنک کننده آب کنترلر خودرو، وصفحه خنک کننده آب باتری ذخیره انرژی حفره ای. در این وبلاگ، من چند استراتژی موثر برای بهبود خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری تونلی را به اشتراک خواهم گذاشت.
1. انتخاب مواد
انتخاب مواد پایه و فلزات پرکننده نقش مهمی در تعیین خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده دارد. هنگام انتخاب مواد پایه، عواملی مانند ترکیب شیمیایی، نقطه ذوب و ضریب انبساط حرارتی آنها باید به دقت در نظر گرفته شوند. به عنوان مثال، در مورد آلیاژهای آلومینیومی که در رادیاتورها و صفحات خنک کننده خودرو استفاده می شود، آلیاژهایی با استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب ترجیح داده می شوند.
فلز پرکننده باید نقطه ذوب کمتری نسبت به مواد پایه داشته باشد تا از خیس شدن و اتصال مناسب اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، فلز پرکننده باید سازگاری خوبی با مواد پایه داشته باشد تا یک اتصال قوی و بادوام تشکیل دهد. برای لحیم کاری آلومینیوم، فلزات پرکننده آلومینیوم-سیلیکون (Al-Si) به دلیل قابلیت مرطوب کنندگی عالی و خواص مکانیکی معمولاً استفاده می شود.
2. آماده سازی سطح
آماده سازی سطح مناسب برای دستیابی به اتصالات لحیم کاری با کیفیت بالا ضروری است. قبل از لحیم کاری، سطوح مواد پایه باید تمیز شوند تا هر گونه آلودگی مانند اکسیدها، روغن ها و کثیفی ها از بین برود. لایه های اکسید روی سطح فلزات می تواند از خیس شدن و چسبندگی موثر فلز پرکننده جلوگیری کند و منجر به اتصالات ضعیف شود.
روشهای مختلفی برای آمادهسازی سطح وجود دارد، از جمله تمیز کردن مکانیکی، تمیز کردن شیمیایی و ترشی. تمیز کردن مکانیکی شامل استفاده از مواد ساینده مانند کاغذ سنباده یا برس های سیمی برای حذف لایه اکسید و زبری سطح است. در تمیز کردن شیمیایی از حلال ها یا اسیدها برای حل کردن آلاینده های روی سطح استفاده می شود. ترشی یک فرآیند شیمیایی است که لایه اکسیدی را با غوطه ور کردن مواد پایه در محلول اسیدی از بین می برد.
3. پارامترهای فرآیند لحیم کاری
پارامترهای فرآیند لحیم کاری، مانند دما، زمان و اتمسفر، تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده دارند. دمای لحیم کاری باید به دقت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که فلز پرکننده بدون گرم شدن بیش از حد مواد پایه، ذوب می شود و به خوبی جریان می یابد. اگر دمای لحیم کاری بسیار پایین باشد، فلز پرکننده ممکن است به طور کامل ذوب نشود و در نتیجه اتصال ناقص ایجاد شود. از طرف دیگر، اگر دمای لحیم کاری بیش از حد بالا باشد، ممکن است مواد پایه آسیب ببینند و خواص مکانیکی اتصال بدتر شود.
زمان لحیم کاری نیز باید بهینه شود. زمان لحیم کاری طولانی تر به فلز پرکننده اجازه می دهد تا به طور کامل جریان یابد و مواد پایه را مرطوب تر کند، اما ممکن است باعث رشد بیش از حد دانه ها و کاهش استحکام اتصال شود. بنابراین زمان لحیم کاری باید بر اساس نوع مصالح، ضخامت مصالح پایه و اندازه اتصال تعیین شود.
جو لحیم کاری پارامتر مهم دیگری است. در لحیم کاری تونلی، اغلب از یک جو محافظ برای جلوگیری از اکسید شدن مواد پایه و فلز پرکننده در طول فرآیند لحیم کاری استفاده می شود. جوهای محافظ رایج شامل نیتروژن، آرگون و مخلوطی از نیتروژن و هیدروژن است. انتخاب اتمسفر به نوع مواد لحیم کاری و الزامات خاص کاربرد بستگی دارد.
4. طراحی مشترک
طراحی اتصال همچنین می تواند بر خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده تأثیر بگذارد. هندسه اتصال، مانند فاصله اتصال، طول لپ و اندازه فیله، باید به دقت طراحی شود تا از توزیع مناسب تنش و انتقال بار اطمینان حاصل شود. فاصله مناسب اتصال به فلز پرکننده اجازه میدهد تا جریان داشته باشد و مفصل را به طور کامل پر کند، در حالی که طول لپ کافی، ناحیه اتصال بزرگتری را فراهم میکند و استحکام اتصال را افزایش میدهد.
علاوه بر این، استفاده از طرح های مفصلی مناسب، مانند مفاصل پلکانی یا مفاصل روسری، می تواند به کاهش تمرکز استرس و بهبود مقاومت در برابر خستگی مفصل لحیم کاری شده کمک کند. این طرح های اتصال می توانند تنش را به طور یکنواخت در سراسر اتصال توزیع کنند و از ایجاد ترک و شکست جلوگیری کنند.
5. عملیات حرارتی پس از لحیم کاری
برای بهبود بیشتر خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده می توان از عملیات حرارتی پس از لحیم کاری استفاده کرد. عملیات حرارتی می تواند تنش های باقیمانده در مفصل را کاهش دهد، ساختار دانه را اصلاح کند و استحکام و چقرمگی مفصل را افزایش دهد.
انواع مختلفی از عملیات حرارتی پس از لحیم کاری وجود دارد، از جمله آنیل، عملیات حرارتی محلول و پیری. بازپخت فرآیندی است که شامل گرم کردن اتصال لحیم کاری شده تا دمای خاص و سپس خنک کردن آهسته آن برای کاهش تنشهای پسماند است. عملیات حرارتی محلول شامل گرم کردن اتصال تا دمای بالا برای حل کردن عناصر آلیاژی در محلول جامد و سپس خاموش کردن آن برای حفظ محلول جامد فوق اشباع است. پیری فرآیندی است که شامل حرارت دادن مفصل به دمای پایینتر برای مدت زمان معینی میشود تا امکان رسوب ذرات ریز فراهم شود که میتواند باعث تقویت مفصل شود.
6. کنترل کیفیت
کنترل کیفیت یک جنبه مهم برای اطمینان از خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری تونلی است. در طول فرآیند لحیم کاری، اقدامات کنترل کیفیت مختلفی مانند بازرسی بصری، آزمایش غیر مخرب و آزمایش مکانیکی را می توان اجرا کرد.
از بازرسی بصری می توان برای بررسی ظاهر مفصل لحیم کاری شده مانند وجود فضای خالی، ترک و اتصال ناقص استفاده کرد. روش های تست غیر مخرب مانند بازرسی اشعه ایکس، تست اولتراسونیک و تست جریان گردابی می تواند برای تشخیص عیوب داخلی مفصل استفاده شود. برای ارزیابی خواص مکانیکی اتصال می توان از آزمایش های مکانیکی مانند آزمایش کشش، آزمایش برش و آزمایش خستگی استفاده کرد.
با اجرای این اقدامات کنترل کیفیت، می توان هرگونه نقص یا مشکل احتمالی در اتصالات لحیم کاری شده را زود تشخیص داد و اقدامات اصلاحی مناسبی را برای اطمینان از کیفیت و قابلیت اطمینان اتصالات انجام داد.
نتیجه گیری
بهبود خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری تونلی نیازمند یک رویکرد جامع است که شامل انتخاب مناسب مواد، آماده سازی سطح، کنترل پارامترهای فرآیند لحیم کاری، طراحی مناسب اتصال، عملیات حرارتی پس از لحیم کاری و کنترل کیفیت می باشد. به عنوان تامین کننده فرآیند لحیم کاری تونل، ما متعهد به ارائه راه حل های لحیم کاری با کیفیت بالا به مشتریان خود هستیم که نیازهای خاص آنها را برآورده می کند.
اگر به فرآیند لحیم کاری تونل ما علاقه مند هستید و می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنیدرادیتور تخلیه ماشین خودرو،صفحه خنک کننده آب کنترلر خودرو، یاصفحه خنک کننده آب باتری ذخیره انرژی حفره ایلطفا برای خرید و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید.
مراجع
-ASM Handbook Volume 6: Welding, Brazing, and Soldering. ASM International.
-راهنمای لحیم کاری، ویرایش پنجم. انجمن جوش آمریکا
-پیوستن به فناوری های پیشرفته برای کاربردهای خودرو. مطبوعات CRC.