Jootekolvide klassifikatsioon, tehnilised omadused ja soovitused valikuks
Jootematerjali valimisel peaksite juhinduma järgmistest põhimõtetest:
1) joodetud osade sulamistemperatuur peab olema kõrgem jooteaine sulamistemperatuurist,
2) peab olema tagatud alusmaterjali hea märguvus,
3) alusmaterjali ja jootematerjali soojuspaisumistegurite väärtused peaksid samuti olema lähedased,
4) madalaim jootetoksilisus,
5) joodis ei tohiks rikkuda alusmaterjali mehaanilisi omadusi ja moodustada sellega galvaanilise paari, mis põhjustab töö ajal intensiivset korrosiooni,
6) jootematerjali omadused peavad vastama konstruktsioonile tervikuna esitatavatele tehnilistele ja kasutusnõuetele (tugevus, elektrijuhtivus, korrosioonikindlus, külmakindlus jne),
7) piiratud kristallisatsiooniintervalliga joodised nõuavad jootmiseks pinna ettevalmistuse kvaliteeti ja tagavad täpse kapillaarivahe, suurte vahedega on parem kasutada komposiitjoodeid,
8) vaakumjootmiseks ja kaitsvas gaasikeskkonnas jootmiseks sobivad kõige paremini isekastvad joodised, millel ei ole tsinki ja muid kõrge aururõhuga metalle,
9) mittemetallist osade jootmiseks kasutatakse kõrgeima keemilise afiinsusega elementide lisanditega jooteid (keraamika ja klaasi jaoks - tsirkooniumi, hafniumiga, indiumi, titaaniga).
Jooteid klassifitseeritakse mitme kriteeriumi järgi:
1. Sulamistemperatuuri järgi:
a) madaltemperatuur (Tm kuni 450 kraadi, galliumi, indiumi, tina, vismuti, tsingi, plii ja kaadmiumi baasil): eriti kerge sulav (Tm kuni 145 kraadi), madalsulav (Tm = 145 .. 450 kraadi). );
b) kõrge temperatuur (Tm üle 450 kraadi, vase, alumiiniumi, nikli, hõbeda, raua, koobalti, titaani baasil): keskmine sulamistemperatuur (Tm = 450 ... 1100 kraadi), kõrge sulamistemperatuur (Tm = 1100 ... 1850 kraadi. ), Tulekindel (Tm üle 1850 kraadi.).
2. Sulatusliigi järgi: täielikult ja osaliselt sulav (komposiit, tahkest täiteainest ja madala sulamistemperatuuriga osast).
3. Joodise saamise meetodi järgi - valmis ja vormitakse jootmisprotsessis (kontaktreaktiivne jootmine). Kontaktreaktiivjootmise korral saadakse joodis mitteväärismetalli, vahetükkide (foolium), kattekihtide sulatamisel või metalli väljatõrjumisel räbustilt.
4. Peamise keemilise elemendi järgi joote koostises (sisaldus üle 50%): indium, gallium, tina, magneesium, tsink, alumiinium, vask, hõbe, kuld, nikkel, koobalt, raud, mangaan, pallaadium, titaan, nioobium, tsirkoonium, vanaadium, kahe elemendi segajoodised.
5. Voolu moodustamise meetodil: voolav ja isevoolne, mis sisaldab liitiumi, boori, kaaliumi, räni, naatriumi. Räbustit kasutatakse oksiidide eemaldamiseks ja servade kaitsmiseks oksüdeerumise eest.
6.Joote valmistamise tehnoloogia järgi: pressitud, tõmmatud, stantsitud, valtsitud, valatud, paagutatud, amorfne, riivitud.
7. Jootetüübi järgi: riba, traat, torukujuline, riba, leht, komposiit, pulber, pasta, tahvel, sisseehitatud.
Madaltemperatuurilistest joodistest on levinumad tina pliijoodised (Tm = 183 kraadi tinasisaldusega 60%) Tinasisaldus võib varieeruda 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 kraadi piires. Selle elemendi suurema sisalduse korral sulamistemperatuur langeb ja sulamite voolavus suureneb.
Kuna tina ja plii sulam kipub lagunema ja ei interakteeru jootmise ajal hästi metallidega, lisatakse nende jootiste koostisesse legeerivaid lisandeid tsinki, alumiiniumi, hõbedat, kaadmiumi, antimoni ja vaske.
Kaadmiumiühendid parandavad jootematerjali omadusi, kuid neil on suurenenud toksilisus. Suure tsingisisaldusega jooteid kasutatakse värviliste metallide - vase, alumiiniumi, messingi ja tsingisulamite jootmiseks. Tinajoodised on kuumakindlad kuni temperatuurini umbes 100 kraadi, plii - kuni 200 kraadi. Plii korrodeerub kiiresti ka troopilises kliimas.
Madalaima temperatuuriga joodisteks on galliumi sisaldavad preparaadid (Tm = 29 °). Tina-galliumjoodise Tm = 20 kraadi.
Vismutjoodiste Tm = 46…167 kraadi. Sellised joodised suurendavad tahkumise ajal mahtu.
Indiumi sulamistemperatuur on 155 kraadi. Indiumjoodised Neid kasutatakse erinevate temperatuuride paisumisteguriga materjalide (näiteks korrosioonikindla terase kvartsklaasiga) jootmisel, kuna sellel on kõrge plastilisus.Indiumil on oksüdatsioonikindlus, leelise korrosioonikindlus, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning märguvus.
Kõrgtemperatuurilistest joodistest on sulavamad vasepõhised ühendid... Vaskjoodeid kasutatakse terase ja malmi, nikli ja selle sulamite jootmisel, samuti vaakumjootmisel. Vask-fosforjoodeid (fosforisisaldus kuni 7%) kasutatakse vase jootmisel alternatiivina hõbejoodistele.
Neil on suurema plastilisusega vaskjoodised hõbeda ja mangaani lisanditega... Mehaaniliste omaduste parandamiseks võetakse kasutusele nikli, tsingi, koobalti, raua, leelismetallide, boori ja räni lisandid.
Vask-tsinkjoodised tulekindlamad (Tm üle 900 kraadi. Tsingisisaldusega kuni 39%), kasutatakse süsinikteraste ja erinevate materjalide jootmiseks. Tsingi kadu aurustumisel muudab joote omadusi ja on tervisele kahjulik, samuti kaadmiumi aurud. Selle efekti vähendamiseks viiakse joote sisse räni.
Vask-nikkeljoodised, mis sobivad korrosioonikindlast terasest valmistatud detailide jootmiseks. Nikli komponent suurendab Tm. Selle vähendamiseks sisestatakse jootesse räni, boori ja mangaani.
Hõbejoodised on valmistatud «vask-hõbeda» süsteemina (Tm = 600 ... 860 kraadi). Hõbejoodised sisaldavad lisaaineid, mis vähendavad Tm (tina, kaadmium, tsink) ja suurendavad vuugi tugevust (mangaan ja nikkel). Hõbejoodised on universaalsed ja neid kasutatakse metallide ja mittemetallide jootmiseks.
Kuumakindlate teraste jootmisel kasutage nikli jooteid "nikkel-mangaan" süsteemist... Sellised joodised sisaldavad lisaks mangaanile ka muid kuumakindlust suurendavaid lisandeid: tsirkoonium, nioobium, hafnium, volfram, koobalt, vanaadium, räni ja boor.
Alumiiniumi jootmine toimub alumiiniumjoodiste lisamisega vase, tsingi, hõbeda ja räni reduktsiooni Tm. Viimane element moodustab alumiiniumiga kõige korrosioonikindlama süsteemi.
Tulekindlate metallide (molübdeen, nioobium, tantaal, vanaadium) jootmine toimub tsirkooniumil, titaanil ja vanaadiumil põhinevate puhaste või komposiitsete kõrgtemperatuuriliste joodistega. Volframjootmine, mis on toodetud süsteemide "titaan-vanaadium-nioobium", "titaan-tsirkoonium-nioobium" jne kompleksjoodistest.
Joodiste omadused ja nende keemiline koostis on toodud tabelites 1-6.
Tabel 1. Ultramadalsulavad joodised
Tabel 2. Mõnede madala temperatuuriga sulamite omadused
Tabel 3. Hõbeda/vase lisandiga tinajoodiste omadused
Tabel 4 (1. osa) Tina ja plii joodiste omadused
Tabel 5. Hõbedalisanditega indiumi-, plii- või tinapõhiste joodiste omadused
Pliivaba jootmise tehnoloogiad: SAC joodised ja juhtivad liimid