لحیم کاری استیل یکی از روش های رایج برای اتصال فلزات در شرایط خاص است. دمای کاری انجام این فرایند بالاتر از 500 در جه سانتیگراد می باشد. در لحیم کاری استیل دو قطعه فولادی حرارت داده می شود و با کمک فیلر یا پر کننده به هم متصل می شوند. دمای ذوب فیلر در این روش باید کمتر از دمای فلزات پایه باشد. لحیم کاری ورق استیل در مواقعی که نمی توان از جوشکاری استفاده کرد گزینه بسیار مطمئنی برای مهندسین تولید قطعات فولادی است.
در ادامه این مطلب با فروشگاه شهر استیل عرضه کننده انواع محصولات استنلس استیل همراه شوید تا با لحیم کاری سخت استیل بیشتر آشنا شوید.
لحیم کاری استیل چیست؟
لحیم کاری استیل یا بریزینگ ورق استیل نوعی فرایند اتصال دهنده است که در آن قطعات استیل با استفاده از فلزات اتصال دهنده مانند فلزات فشرده شده، نقره، مس، نیکل و آلومینیوم به هم متصل می شوند. این فرایند معمولاً برای اتصال قطعات استیل به هم یا به قطعات دیگری مانند لوله ها، شیرآلات، پمپ ها و غیره کاربرد دارد.
برای انجام این فرایند، قطعات ورق استیل صنعتی باید تا دمای بالا (حدود 800-1100 درجه سانتیگراد) گرم شوند؛ در اینصورت فلزات اتصال دهنده به صورت مذاب بر روی سطح قطعات قرار میگیرند و پس از خنک شدن، به دلیل ایجاد پیوند ملکولی، اتصال دائمی بین قطعات ایجاد میشود. بدون این که ریزساختار فلزات تغییری پیدا کند. بر خلاف جوشکاری که در دماهای بالا باعث تغییر ساختار قطعات می شود.
انواع روش لحیم کاری
لحیمکاری استیل به دو روش اصلی لحیمکاری نرم و لحیمکاری سخت (بریزینگ) انجام میشود که تفاوت اصلی آنها در دمای ذوب فیلر (ماده پرکننده) است.
لحیمکاری نرم
در این روش، از فیلرهایی با نقطه ذوب پایینتر از ۴۵۰ درجه سانتیگراد استفاده میشود، که معمولاً آلیاژهایی بر پایه قلع یا سرب هستند. این روش برای اتصالات ظریف و حساس به حرارت مناسب است و بیشتر در صنعت الکترونیک، جواهرسازی و تعمیرات کاربرد دارد. لحیمکاری نرم به تجهیزات سادهتری مانند هویه و سیم لحیم نیاز دارد و استحکام اتصال آن نسبت به روش سخت کمتر است. بنابراین لحیم کاری استیل با هویه در واقع لحیم کاری نرم است.
لحیمکاری سخت
این فرآیند که با نام بریزینگ شناخته میشود، در دمایی بالاتر از ۴۵۰ درجه سانتیگراد و بدون ذوب شدن فلز پایه انجام میشود. در این روش، از فیلرهایی با نقطه ذوب بالاتر (مانند آلیاژهای نقره، مس یا برنج) استفاده میشود. لحیمکاری سخت استحکام بسیار بالایی ایجاد میکند و برای اتصالات سازهای، لولهکشی و قطعات صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و دما دارند، ایدهآل است. برای انجام این روش معمولاً از مشعلهای گازی یا کورهها استفاده میشود.
گریدهای فریتی مانند استیل ۴۳۰ فاقد نیکل هستند و تنها عنصر آلیاژی اصلیشان کروم است. لایه اکسیدی روی آنها نسبت به گریدهای سری ۳۰۰ پایداری کمتری دارد، بنابراین لحیمکاری آنها به فلاکسهای ضعیفتر و با سهولت بیشتری انجام میشود.
کاربردهای لحیم استیل
از فرایند بریزینگ ورق استیل در بسیاری از صنایع استفاده می شود، از جمله:
- صنعت خودروسازی برای اتصال قطعات مختلف از جمله رادیاتور، پمپ آب، پمپ بنزین، دیسک ترمز و…
- صنعت هوافضا برای اتصال قطعات موتورهای هواپیما، بدنه هواپیما و…
- صنعت نفت و گاز برای اتصال لوله ها، دریل های نفتی، تجهیزات حفاری و…
- صنعت الکترونیک برای اتصال قطعاتی چون باتری ها، مدارهای الکترونیکی و…
- صنعت پزشکی برای اتصال ابزارهای جراحی و دستگاه های پزشکی
- صنعت ساختمانی برای اتصال قطعات مختلف از جمله درب و پنجره، سازه های فلزی و…
مراحل لحیم کاری استیل
برای داشتن اتصالاتی با کفیت باید مراحل لحیم کاری سخت استیل با دقت و به ترتیب انجام شود. این مراحل به شرح زیر است:
- پیش آمایش قطعات: در مرحله ابتدایی، قطعات استیل باید با استفاده از برس و ابزارهای دیگر آماده و از هر گونه آلودگی و گرد وغبار پاک شوند.
- برش قطعات: در مرحله بعدی قطعات، به اندازه و شکل مورد نیاز برش داده می شوند.
- انتخاب پرکننده: بسته به نوع فلزات از فیلرمتالهای مختلفی برای لحیم کاری استفاده می شود. فیلرهایی چون نقره، مس، طلا و نیکل برای لحیم کاری سخت استیل مناسب هستند. همین طور با توجه به ترکیبات آلیاژ از جمله آلیاژهای کم کربن، کربن متوسط یا پر کرین، فیلر متال مخصوص انتخاب می شود.
- چیدمان قطعات: در این مرحله، قطعات و فلزات اتصال دهنده در محل اتصال قرار می گیرند.
- گرم کردن: در مرحله گرمایش، محدوده مورد نظر در قطعات و فلزات اتصال دهنده با استفاده از یک منبع حرارتی مانند کوره یا تورچ گرم می شوند تا دمای مورد نیاز برای لحیم کاری به دست آید. توجه داشته باشید که در این مرحله برای اتصال قوی و پایدار بدون ترک خوردگی، دمای هر دو قطعه باید یکسان باشد.
- لحیم کاری: وقتی قطعات در دمای معین حرارت داده شد، فیلریا فلزات اتصال دهنده ذوب می شود و به قطعات استیل متصل می شوند. برای این که فیلر متال ذوب شود و قطعات را به خوبی هم متصل کند لازم است که نقطه ذوبی پایین تر از دمای کاری داشته باشد.
- خنک کردن: بعد از اتمام لحیم کاری استیل، قطعات باید به آرامی خنک شوند تا به شکل جامد درآیند. برای خنک کاری از روشهای مختلفی مانند خنک کردن با آب، هوا و یا روغن استفاده می شود.
- تمیز کردن: در این مرحله، نقطه اتصال قطعات باید مورد بررسی قرار بگیرد تا اطمینان حاصل شود که هیچ گونه تابیدگی یا ترکی در محل مورد نظر وجود ندارد. سپس سطح اتصال از هر گونه آلاینده یا روغنی که ممکن است در فرایند لحیم کاری به قطعات چسبیده باشد، خالی شود. معمولا در این مرحله برای داشتن سطحی صاف و یکدست، از سنباده زنی استفاده می شود.
- بررسی کیفیت: در این مرحله، قطعات باید بررسی شوند تا اطمینان حاصل شود که لحیم کاری ورق استیل به درستی انجام شده و قطعات با دقت لازم به هم متصل شده اند.
تفاوت جوش استیل و لحیم کاری استیل
جوشکاری استیل و لحیم کاری استیل دو فرآیند متفاوت برای اتصال دو قطعه استیل به یکدیگر هستند. در جوشکاری، دو قطعه استیل با استفاده از گرما و فشار به یکدیگر متصل میشوند، در حالی که در لحیم کاری، اتصال قطعات با استفاده از یک ماده لحیم صورت میگیرد.
| ویژگی | جوشکاری (Welding) | لحیمکاری (Brazing/Soldering) |
| تعریف | اتصال دو قطعه با ذوب کردن فلزات پایه و گاهی فلز پرکننده | اتصال دو قطعه با ذوب کردن یک فلز پرکننده (فیلر) |
| دمای فرآیند | بسیار بالا، همدمای ذوب فلز پایه | کمتر از دمای ذوب فلز پایه (معمولاً زیر 450°C برای لحیمکاری نرم و بالای 450°C برای لحیمکاری سخت) |
| اتصال فلزات پایه | فلزات پایه در محل اتصال ذوب و با هم ترکیب میشوند. | فلزات پایه ذوب نمیشوند؛ اتصال از طریق فیلر ذوب شده صورت میگیرد. |
| استحکام اتصال | بسیار بالا، معمولاً به اندازه یا بیشتر از فلز پایه | کمتر از جوشکاری، اما مقاومت مناسبی در برابر فشار و لرزش دارد. |
| دقت | به دلیل حرارت بالا و تغییر شکل احتمالی، دقت کمتری دارد. | دقت بالاتر و مناسب برای قطعات ظریف یا حساس به حرارت |
| نیاز به مهارت | نیاز به مهارت بالا و تخصص جوشکار | نیاز به مهارت کمتر و فرآیند سادهتر |
| کاربرد | اتصالات سازهای، لولههای فشار قوی و قطعات نیازمند استحکام بسیار بالا | اتصالات الکترونیکی، لولهکشی، جواهرسازی و قطعات ظریف |
تفاوت اصلی بین این دو فرآیند در دمای مورد نیاز برای اتصال قطعات است. در جوشکاری استیل، دمای بسیار بالایی مورد نیاز است و قطعات در نقاط اتصال گدازه میشوند. این فرآیند ممکن است نیاز به تجهیزات و ماشینآلات گرانبهایی داشته باشد.
از سوی دیگر، لحیم کاری نیاز به دمای پایینتری دارد و معمولاً با استفاده از یک ماده لحیم (مانند فلز ذوب شده یا رزین) انجام میشود. این فرآیند کمترین تغییرات در خواص مکانیکی و شیمیایی فولاد ایجاد میکند و به طور کلی هزینه کمتری نسبت به جوشکاری دارد. بنابراین، تفاوت اصلی بین جوشکاری و لحیم کاری استیل در دمای مورد نیاز و روش اتصال قطعات است.
عملکرد فلاکس لحیم کاری استیل
در لحیم کاری ورق استیل یا بریزینگ ورق استیل ازمایع فلاکس به عنوان عامل تمیز و فعال کننده برای فرآیند لحیم کاری استفاده می شود که نقش مهمی در عملکرد بهتر فیلر متال دارد.
در واقع فلاکس نوعی ماده شیمیایی است که با کمک حرارت، اکسیدهای فلزات را از سطح قطعههای استیلی حذف و از ایجاد اکسیداسیون در فرآیند لحیم کاری جلوگیری میکند. همچنین فلاکس در نقش عامل عامل فعال کننده، به کمک حرارت، فلزات را به هم متصل می کند و فرآیند لحیم کاری را تسهیل می بخشد.
به همین دلیل استفاده از مایع فلاکس در فرآیند لحیم کاری ورق استیل یا بریزینگ استیل بسیار مهم است و باعث بهبود کیفیت و قابلیت اتصال قطعات میشود.
انتخاب نوع فلاکس لحیم کاری استیل بستگی به نوع قطعات پایه و فیلرمتال دارد. زیرا برای نتیجه بهتر، نقطه ذوب فلاکس بعمولا پایین تر از نقطه ذوب فیلر انتخاب می شود. این ماده به صورت خمیری و مایع در دسترس صنعتگران است.
در ادامه این مطلب پیشنهاد میشود مقاله خدمات استیل را مطالعه نمایید.
انواع فیلرمتال
فیلرمتالها نقش اصلی را در ایجاد اتصال بین قطعات استیل ایفا میکنند. انتخاب نوع مناسب آن به عواملی مانند گرید استیل، استحکام مورد نیاز و دمای فرآیند بستگی دارد.
- آلیاژهای نقره: این آلیاژها پرکاربردترین نوع فیلرمتال در لحیمکاری استیل هستند. آنها نقطه ذوب پایینی دارند و جریانپذیری عالیشان باعث میشود به راحتی در شکافهای باریک نفوذ کنند. آلیاژهای نقره اتصالات قوی و مقاومی در برابر خوردگی ایجاد میکنند، به همین دلیل در صنایع غذایی و پزشکی بسیار محبوب هستند.
- آلیاژهای مس و نیکل: این فیلرمتالها معمولاً برای لحیمکاری سخت در دماهای بالاتر استفاده میشوند. آلیاژهای نیکل مقاومت بسیار خوبی در برابر دماهای بالا و خوردگی دارند و برای کاربردهای حساس مانند صنایع هوافضا و پتروشیمی مناسب هستند.
انواع فلاکس
فلاکس مادهای شیمیایی است که قبل از شروع لحیمکاری روی سطوح اعمال میشود تا از اکسید شدن آنها در دمای بالا جلوگیری کند و فیلرمتال بتواند به خوبی روی سطوح فلز پایه جریان یابد.
- فلاکس بر پایه بوراکس (Borax): این نوع فلاکس بسیار قدرتمند است و برای لحیمکاری سخت در دماهای بالا مناسب است. آنها به طور موثری لایه اکسیدی روی استیل را حذف کرده و از تشکیل مجدد آن جلوگیری میکنند.
- فلاکس بر پایه فلورید (Fluoride): این فلاکسها نیز برای لحیمکاری استیل، به خصوص گریدهای حاوی کروم بالا، استفاده میشوند. آنها کارایی بالایی در حذف لایههای اکسیدی سخت دارند و برای اتصالات با کیفیت بالا توصیه میشوند.
انتخاب فیلرمتال و فلاکس مناسب به صورت جفت انجام میشود تا بهترین عملکرد و استحکام در اتصال نهایی حاصل شود. گریدهای آستنیتی حاوی نیکل و کروم بالاتری هستند. لایه اکسیدی آنها بسیار پایدار و مقاوم است، به همین دلیل برای لحیمکاری آنها نیاز به فلاکسهای بسیار قوی و خورنده دارید تا این لایه را از بین ببرند. لحیمکاری ورق استیل ۳۱۶ به دلیل وجود مولیبدن، از استیل 304 نیز دشوارتر است.
مزایای لحیم کاری استیل چیست؟
همانطور که عنوان شد لحیم کاری استیل فرآیندی اتصال دهنده است که در آن، قطعات فلزی با استفاده از فلزات پایه با دمای بالا به هم متصل می شوند. مهمترین مزایای لحیم کاری سخت استیل عبارتند از:
- مقاومت بالا: اتصالات لحیم کاری ورق استیل معمولاً مقاومت بالایی دارند و در برابر فشار، حرارت و لرزشات مقاومت می کنند.
- اتصالات قوی: لحیم کاری استیل، اتصالاتی قوی و پایدار بر جای می گذارد د که برای مدت طولانی در برابر شرایط سخت قابل استفاده است.
- سطح اتصال زیبا و تمیز: اتصالات لحیم کاری استیل زیبا، یکنواخت و صاف هستند در نتیجه برای بسیاری از پروژه های طراحی صنعتی و دکوراسیون کاربرد دارد.
- کاهش هزینه: لحیم استیل معمولاً به صورت خودکار و با یا با استفاده از ابزار پیشرفته کاهش هزینه های تولید را به همراه دارد.
- صرفه جویی در زمان: مراحل لحیم کاری استیل در کوتاه ترین زمان ممکن انجام می شود و باعث کاهش زمان انجام پروژه های تولید قطعات صنعتی دارد.
معایب لحیم کاری ورق استیل
معایب لحیم استیل ضد زنگ شامل موارد زیر میشود:
- حساسیت به دما: استیل ضد زنگ حساس به تغییرات دما است و اگر دمای لحیم کاری نادرست باشد، ممکن است باعث تغییر در خواص مکانیکی و شیمیایی فولاد شود.
- خوردگی: لحیم کاری استیل ضد زنگ ممکن است باعث ایجاد نقاط ضعف و حساسیت به خوردگی در نقاط لحیم شده شود.
- پایداری حرارتی: لحیم کاری استیل ضد زنگ ممکن است در مقابل تغییرات دما و پایداری حرارتی ناپایدار باشد، که ممکن است باعث افت کارایی و عمر مفید قطعه شود.
- هزینه: لحیم کاری استیل ضد زنگ ممکن است نیاز به تجهیزات و فرآیندهای خاص داشته باشد که موجب افزایش هزینه تولید میشود.
- پایداری شیمیایی: لحیم کردن استیل ضد زنگ ممکن است باعث تغییر در ترکیب شیمیایی فولاد شود و باعث کاهش پایداری شیمیایی آن شود.
با این حال، با استفاده از فرآیندها و تکنولوژیهای مناسب، معایب لحیم کاری استیل ضد زنگ میتوانند به حداقل رسانده شوند و از ویژگیهای برتر فولاد ضد زنگ بهره برده شود.
ایا لحیم به استیل می چسبد؟
بله، لحیم به استیل میچسبد، اما نه به آسانی. استیل به دلیل وجود کروم در ترکیب خود، یک لایه نازک و بسیار مقاوم از اکسید کروم روی سطح خود تشکیل میدهد. این لایه مانع از چسبیدن لحیم به فلز پایه میشود. به همین دلیل، برای لحیمکاری استیل نمیتوان از سیم لحیم معمولی و فلاکسهای عمومی استفاده کرد.
برای موفقیت در لحیمکاری استیل، باید ابتدا این لایه اکسید با استفاده از فلاکسهای مخصوص که خاصیت اسیدی قویتری دارند، برداشته شود. سپس با استفاده از فیلرهای لحیمکاری مناسب مانند آلیاژهای حاوی قلع-نقره یا قلع-مس که جریانپذیری بهتری روی استیل دارند، فرآیند اتصال انجام میشود. به همین دلیل، لحیمکاری استیل نسبت به لحیمکاری فلزاتی مانند مس یا برنج پیچیدهتر است و نیازمند مواد و تکنیکهای خاص خود میباشد.
از دیگر خدماتی که برای عرضه بهتر محصولات استنلس استیل ارائه میشود، میتوان آبکاری استیل را نیز نام برد که در صنعت استیل از این فرایند بسیار استفاده میشود.
فروشگاه شهر استیل عرضه کننده انواع ورقهای استیل ضد زنگ صنعتی و ورق استیل دکوراتیو با بهترین قیمت بازار و ارائه ضمانت اصالت آلیاژ است. برای دریافت مشاوره رایگان خرید و استعلام قیمت استیل از طریق شماره 68559-021 با کارشناسان شهر استیل تماس حاصل فرمایید.
سخن پایانی
شما در این مطلب با موضوع لحیم کاری استیل و کاربرد آن همراه ما بودید. همانطور که عنوان شد لحیم کاری یا بریزینگ در مواردی که نیاز به اتصال دو قطعه فلزی با قدرت و مقاومت بالا باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. این روش برای اتصال فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم، مس و نیکل بیشترین کاربرد را دارد. در مواردی که قطعات به دمای بالا حساس هستند، یا برای اتصال قطعات با ضخامتهای مختلف می توان از این روش استفاده کرد. به همین دلیل بریزینگ استیل برای اتصال قطعات در صنایع خودروسازی، هوافضا، صنایع دریایی و صنایع نظامی کاربرد بسیار زیادی دارد.
