1. Soldagarritasuna
Aluminioaren eta aluminiozko aleazioen soldadura-propietatea eskasa da, batez ere gainazaleko oxido-filma zaila delako kentzen. Aluminioak afinitate handia du oxigenoarekiko. Erraza da Al2O3 oxido-film trinko, egonkor eta urtze-puntu altuko bat sortzea gainazalean. Aldi berean, magnesioa duten aluminiozko aleazioek ere MgO oxido-film oso egonkorra sortuko dute. Horrek soldaduraren bustitzea eta zabaltzea asko oztopatzen du. Eta zaila da kentzen. Soldadura-prozesuan, soldadura-prozesua fluxu egokiarekin bakarrik egin daiteke.
Bigarrenik, aluminioaren eta aluminiozko aleazioen soldadura-funtzioa zaila da. Aluminioaren eta aluminiozko aleazioaren urtze-puntua ez da oso desberdina erabilitako soldadura-betegarri metalaren urtze-puntua baino. Soldadura-funtserako aukerako tenperatura-tartea oso estua da. Tenperatura-kontrol desegokiak oinarrizko metalaren gehiegi berotzea edo urtzea eragin dezake, eta horrek soldadura-prozesua zaildu egiten du. Bero-tratamenduaren bidez indartutako aluminiozko aleazio batzuek biguntze-fenomenoak ere eragingo dituzte, hala nola gehiegizko zahartzea edo errekuntza soldadura-berokuntzaren ondorioz, eta horrek soldadura-junturen propietateak murriztuko ditu. Sugar-soldaduran, zaila da tenperatura neurtzea, aluminiozko aleazioaren kolorea ez baita aldatzen berotzean, eta horrek operadorearen funtzionamendu-mailaren eskakizunak ere handitzen ditu.
Gainera, aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko soldadura bidezko junturen korrosioarekiko erresistentzia erraz eragiten dute betegarri-metalek eta fluxuek. Aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko elektrodo-potentziala oso desberdina da soldaduraren potentzialarekin alderatuta, eta horrek junturaren korrosioarekiko erresistentzia murrizten du, batez ere soldadura biguneko junturan. Horrez gain, aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldaduran erabiltzen diren fluxu gehienek korrosibotasun handia dute. Soldadura egin ondoren garbitu arren, fluxuen eragina junturen korrosioarekiko erresistentzian ez da guztiz ezabatuko.
2. Soldadura materiala
(1) Aluminioaren eta aluminiozko aleazioen soldadura-soldadura gutxitan erabiltzen den metodoa da, soldadura-betegarri-metaleko eta oinarrizko metaleko konposizioa eta elektrodo-potentziala oso desberdinak direlako, eta horrek erraz eragiten du junturaren korrosio elektrokimikoa. Soldadura biguna batez ere zink-oinarritutako soldadura eta eztainu-berun soldadura erabiltzen ditu, tenperatura-tartearen arabera tenperatura baxuko soldaduran (150 ~ 260 ℃), tenperatura ertaineko soldaduran (260 ~ 370 ℃) eta tenperatura altuko soldaduran (370 ~ 430 ℃) bana daitezkeenak. Eztainu-berun soldadura erabiltzen denean eta kobrea edo nikela aluminioaren gainazalean aurrez estaltzen denean soldadura-soldadurarako, junturaren interfazearen korrosioa saihestu daiteke, junturaren korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko.
Aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldadura asko erabiltzen da, hala nola iragazki-gida, lurrungailu, erradiadore eta beste osagai batzuetan. Aluminiozko betegarri-metalak bakarrik erabil daitezke aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldadurarako, eta horien artean aluminiozko eta siliziozko betegarri-metalak dira gehien erabiltzen direnak. Soldadura bidezko junturen aplikazio-eremu espezifikoa eta zizaila-erresistentzia 8. eta 9. taulan ageri dira, hurrenez hurren. Hala ere, soldadura honen urtze-puntua oinarrizko metalarenaren antzekoa da, beraz, berotze-tenperatura zorrotz eta zehatz kontrolatu behar da soldadura bitartean, oinarrizko metala gehiegi berotzea edo urtzea saihesteko.
8. taula: aluminio eta aluminiozko aleazioetarako soldadura-betegarri metalen aplikazio-eremua
9. taula Aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko junturen erresistentzia, aluminiozko siliziozko betegarri-metalekin soldatuta
Aluminio eta siliziozko soldadura normalean hauts, pasta, alanbre edo xafla moduan hornitzen da. Kasu batzuetan, aluminioa nukleo gisa eta aluminio eta siliziozko soldadura estaldura gisa dituzten soldadura konposatu plakak erabiltzen dira. Soldadura konposatu plaka mota hau metodo hidrauliko bidez egiten da eta askotan soldadura osagaien zati gisa erabiltzen da. Soldaduran zehar, konposatu plakaren gaineko soldadura betegarri metala urtu eta isurtzen da kapilaritateko eta grabitatearen eraginpean juntura-tartea betetzeko.
(2) Fluxua eta babes-gasa aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko soldadurarako, fluxu berezia erabili ohi da filma kentzeko. Trietanolaminan oinarritutako fluxu organikoa, hala nola fs204, tenperatura baxuko soldadura bigunarekin erabiltzen da. Fluxu honen abantaila da oinarrizko metalean korrosio-efektu txikia duela, baina gas kantitate handia sortuko duela, eta horrek soldaduraren bustitzean eta masillatzean eragina izango duela. Zink kloruroan oinarritutako fluxu erreaktiboa, hala nola fs203 eta fs220a, tenperatura ertaineko eta tenperatura altuko soldadura bigunarekin erabiltzen da. Fluxu erreaktiboa oso korrosiboa da, eta haren hondakinak kendu behar dira soldadura egin ondoren.
Gaur egun, aluminioaren eta aluminiozko aleazioen soldadura-lanetan oraindik ere fluxu-filmaren kentzea da nagusi. Erabiltzen den soldadura-fluxuen artean kloruro-oinarritutako fluxua eta fluoruro-oinarritutako fluxua daude. Kloruro-oinarritutako fluxuak oxido-filma kentzeko gaitasun handia eta jariakortasun ona du, baina oinarrizko metalean korrosio-efektu handia du. Bere hondakinak erabat kendu behar dira soldadura egin ondoren. Fluoruro-oinarritutako fluxua fluxu mota berria da, filma kentzeko efektu ona duena eta oinarrizko metalean korrosiorik eragiten ez duena. Hala ere, urtze-puntu altua eta egonkortasun termiko eskasa ditu, eta aluminio-siliziozko soldadurarekin bakarrik erabil daiteke.
Aluminioa eta aluminiozko aleazioak soldaduraz egiterakoan, hutsean, atmosfera neutroan edo geldoan ibili ohi da. Hutsean soldaduraz egiterakoan, hutsune-maila normalean 10-3pa-ren ingurukoa izan behar da. Nitrogenoa edo argon gasa babeserako erabiltzen denean, haren purutasuna oso altua izan behar da, eta ihintz-puntua -40 ℃-tik beherakoa izan behar da.
3. Soldadura teknologia
Aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldadurak eskakizun handiak ditu piezaren gainazala garbitzeko. Kalitate ona lortzeko, gainazaleko olio-orbana eta oxido-filma kendu behar dira soldadura egin aurretik. Kendu gainazaleko olio-orbana Na2CO3 ur-disoluzioarekin 60 ~ 70 ℃-ko tenperaturan 5 ~ 10 minutuz, eta gero garbitu ur garbiarekin; Gainazaleko oxido-filma kendu daiteke NaOH ur-disoluzioarekin grabatuz 20 ~ 40 ℃-ko tenperaturan 2 ~ 4 minutuz, eta gero garbitu ur beroarekin; Gainazaleko olio-orbana eta oxido-filma kendu ondoren, pieza HNO3 ur-disoluzioarekin tratatu behar da distira lortzeko 2 ~ 5 minutuz, gero garbitu ur korrontean eta azkenik lehortu. Metodo hauekin tratatutako pieza ez da ukitu edo beste zikinkeriarekin kutsatu behar, eta 6 ~ 8 orduko epean soldadura egin behar da. Hobe da berehala soldadura egitea ahal bada.
Aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldadura-metodoek batez ere sugar bidezko soldadura, soldadura-burdinazko soldadura eta labe bidezko soldadura barne hartzen dituzte. Metodo hauek, oro har, fluxua erabiltzen dute soldaduran, eta berotze-tenperaturari eta mantentze-denborari buruzko baldintza zorrotzak dituzte. Sugar bidezko soldaduran eta soldadura-burdinazko soldaduran, saihestu fluxua zuzenean bero-iturriaren bidez berotzea, fluxua gehiegi berotu eta matxura ekiditeko. Aluminioa zink-eduki handiko soldadura bigunetan disolbatu daitekeenez, berotzea gelditu egin behar da juntura eratu ondoren oinarrizko metalaren korrosioa ekiditeko. Kasu batzuetan, aluminiozko eta aluminiozko aleazioen soldadurak batzuetan ez du fluxurik erabiltzen, baizik eta ultrasoinuak edo arraskatze-metodoak erabiltzen ditu filma kentzeko. Arraskatzea erabiltzean soldadura-filma kentzeko, lehenik berotu pieza soldadura-tenperaturara, eta ondoren arraskatu piezaren soldadura-zatia soldadura-hagatxoaren (edo arraskatze-tresnaren) muturrarekin. Gainazaleko oxido-filma hausten den bitartean, soldaduraren muturrak urtu eta oinarrizko metala busti egingo du.
Aluminioaren eta aluminiozko aleazioen soldadura-metodoen artean, batez ere, sugar soldadura, labe soldadura, murgiltze soldadura, hutsean soldadura eta gas babestutako soldadura daude. Sugar soldadura gehienbat pieza txikietarako eta pieza bakarreko ekoizpenerako erabiltzen da. Oxiazetilenozko sugarra erabiltzean azetilenoan dauden ezpurutasunen eta fluxuaren arteko kontaktuagatik fluxuaren hutsegitea saihesteko, egokia da gasolina eta aire konprimituko sugarra erabiltzea, oinarrizko metalaren oxidazioa saihesteko, apur bat murrizteko. Soldadura espezifikoan, soldadura-fluxua eta betegarri-metala aldez aurretik soldadura-lekuan jar daitezke eta piezarekin batera berotu; pieza lehenik soldadura-tenperaturara berotu daiteke, eta ondoren, fluxuan bustitako soldadura soldadura-posiziora bidali daiteke; Fluxua eta betegarri-metala urtu ondoren, berogailu-sugarra poliki-poliki kendu behar da betegarri-metala uniformeki bete ondoren.
Aire-labe batean aluminioa eta aluminiozko aleazioa soldadura egiterakoan, soldadura-betegarri-metala aurrez prestatu behar da, eta soldadura-fluxua ur destilatuan urtu behar da % 50 ~ % 75eko kontzentrazioko disoluzio lodi bat prestatzeko, eta ondoren soldadura-gainazalean estali edo ihinztatu. Hauts-soldadura-fluxu kopuru egokia ere estali daiteke soldadura-betegarri-metalean eta soldadura-gainazalean, eta ondoren muntatutako soldadura-pieza labean sartu behar da soldadura berotzeko. Oinarrizko metala gehiegi berotzea edo urtzea saihesteko, berotze-tenperatura zorrotz kontrolatu behar da.
Oro har, pasta edo xafla soldadura erabiltzen da aluminioaren eta aluminiozko aleazioen murgiltze-soldadurarako. Muntatutako pieza aldez aurretik berotu behar da soldadura egin aurretik, tenperatura soldadura-tenperaturatik gertu egon dadin, eta ondoren soldadura-fluxuan murgildu. Soldadura bitartean, soldadura-tenperatura eta soldadura-denbora zorrotz kontrolatu behar dira. Tenperatura altuegia bada, oinarrizko metala erraz disolbatuko da eta soldadura gal daiteke; tenperatura baxuegia bada, soldadura ez da nahikoa urtuko eta soldadura-tasa gutxituko da. Soldadura-tenperatura oinarrizko metalaren motaren eta tamainaren, betegarri-metaleko konposizioaren eta urtze-puntuaren arabera zehaztuko da, eta, oro har, betegarri-metaleko likidotasun-tenperaturaren eta oinarrizko metalaren solidotasun-tenperaturaren artean egongo da. Pieza fluxu-bainuan murgiltzeko denborak soldadura guztiz urtu eta isuri daitekeela ziurtatu behar du, eta eusteko denbora ez da luzeegia izan behar. Bestela, soldadurako silizio-elementua oinarrizko metalean barreiatu daiteke, eta josturaren ondoan dagoen oinarrizko metala hauskor bihurtu.
Aluminioaren eta aluminiozko aleazioen hutsean soldadura egitean, metalezko eragile aktibatzaileak erabili ohi dira aluminioaren gainazaleko oxido filma aldatzeko eta soldaduraren bustitzea eta zabaltzea bermatzeko. Magnesioa zuzenean erabil daiteke piezan partikula moduan, edo soldadura eremuan sartu lurrun moduan, edo magnesioa aluminio siliziozko soldadurari gehi dakioke aleazio elementu gisa. Egitura konplexua duten piezan, magnesio lurrunak oinarrizko metalean duen eragin osoa bermatzeko eta soldadura kalitatea hobetzeko, tokiko babes prozesu neurriak hartzen dira askotan, hau da, pieza lehenik altzairu herdoilgaitzezko kaxa batean jartzen da (prozesu kaxa bezala ezagutzen dena), eta gero hutsean labe batean jartzen da soldadura berotzeko. Hutsean Soldatutako Aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko junturek gainazal leuna eta soldadura trinkoak dituzte, eta ez dira garbitu behar soldadura egin ondoren; Hala ere, hutsean soldadura ekipamendua garestia da, eta magnesio lurrunak labea asko kutsatzen du, beraz, maiz garbitu eta mantendu behar da.
Aluminioa eta aluminiozko aleazioak atmosfera neutro edo geldoan soldadura egiten direnean, magnesio aktibatzailea edo fluxua erabil daiteke filma kentzeko. Magnesio aktibatzailea erabiltzen denean filma kentzeko, behar den magnesio kopurua askoz txikiagoa da hutsean soldadura egitean baino. Oro har, w (mg) % 0,2 ~ % 0,5 ingurukoa da. Magnesio edukia altua denean, junturaren kalitatea murriztuko da. NOCOLOK soldadura metodoa fluoruro fluxua eta nitrogeno babesa erabiliz azken urteotan azkar garatu den metodo berria da. Fluoro fluxuaren hondarrak ez du hezetasunik xurgatzen eta ez da aluminioarentzat korrosiboa, soldadura egin ondoren fluxu hondakinak kentzeko prozesua alde batera utzi daiteke. Nitrogenoaren babespean, fluoruro fluxu kantitate txiki bat bakarrik estali behar da, betegarri metalak oinarrizko metala ondo busti dezake eta erraza da kalitate handiko soldadura junturak lortzea. Gaur egun, NOCOLOK soldadura metodo hau aluminiozko erradiadoreen eta beste osagai batzuen ekoizpen masiboan erabili da.
Aluminiozko eta aluminiozko aleaziozko soldadura-fluxua ez den beste fluxu batekin soldadura-fluxuaren hondakinak erabat kendu behar dira soldadura egin ondoren. Aluminiozko soldadura-fluxu organikoaren hondakinak metanol eta trikloroetileno bezalako disoluzio organikoekin garbitu daitezke, sodio hidroxido urtsuaren disoluzioarekin neutralizatu, eta azkenik ur bero eta hotzarekin garbitu. Kloruroa aluminiozko soldadura-fluxuaren hondakina da, eta honako metodo hauen arabera kendu daiteke: Lehenik eta behin, ur beroan busti 60 ~ 80 ℃-tan 10 minutuz, soldadura-junturan hondakinak arretaz garbitu eskuila batekin eta ur hotzarekin garbitu; Ondoren, % 15eko azido nitriko urtsuaren disoluzioan busti 30 minutuz eta azkenik ur hotzarekin garbitu.
Argitaratze data: 2022ko ekainaren 13a