Classificação de ferros de solda, características técnicas e recomendações para seleção
Ao escolher a solda, você deve ser guiado pelos seguintes princípios:
1) a temperatura de fusão das partes soldadas deve ser superior à temperatura de fusão da solda,
2) deve ser assegurada uma boa molhabilidade do material de base,
3) os valores dos coeficientes de expansão térmica do material base e da solda também devem estar próximos,
4) a menor toxicidade de solda,
5) a solda não deve violar as propriedades mecânicas do material de base e formar com ele um par galvânico, o que leva a corrosão intensa durante a operação,
6) as propriedades da solda devem atender aos requisitos técnicos e operacionais para a construção como um todo (resistência, condutividade elétrica, resistência à corrosão, resistência ao frio, etc.),
7) soldas com um intervalo de cristalização limitado requerem a qualidade da preparação da superfície para soldagem e garantem uma folga capilar precisa, com grandes folgas é melhor usar soldas compostas,
8) soldas autoirrigáveis, sem zinco e outros metais com alta pressão de vapor, são mais adequadas para soldagem a vácuo e soldagem em um ambiente de gás protetor,
9) para soldar peças não metálicas, são utilizadas soldas com aditivos de elementos com maior afinidade química (para cerâmica e vidro - com zircônio, háfnio, índio, titânio).
As soldas são classificadas de acordo com vários critérios:
1. Por ponto de fusão:
a) baixa temperatura (Tm até 450 graus, com base em gálio, índio, estanho, bismuto, zinco, chumbo e cádmio): fusão especialmente leve (Tm até 145 graus), baixa fusão (Tm = 145 .. 450 graus );
b) alta temperatura (Tm superior a 450 graus, com base em cobre, alumínio, níquel, prata, ferro, cobalto, titânio): fusão média (Tm = 450 ... 1100 graus), alta fusão (Tm = 1100 ... 1850 graus. ), Refratário (Tm mais de 1850 graus.).
2. Por tipo de fusão: fusão total e parcial (compósito, de enchimento sólido e parte de baixo ponto de fusão).
3. De acordo com o método de obtenção de solda - pronta e formada no processo de soldagem (solda reativa por contato). Na soldagem reativa por contato, a solda é produzida pela fusão do metal base, espaçadores (folha), revestimentos ou deslocamento do metal do fluxo.
4. Pelo principal elemento químico na composição da solda (teor superior a 50%): índio, gálio, estanho, magnésio, zinco, alumínio, cobre, prata, ouro, níquel, cobalto, ferro, manganês, paládio, titânio, nióbio, zircônio, vanádio, soldas mistas de dois elementos.
5. Pelo método de formação de fluxo: fluxo e autofluxo contendo lítio, boro, potássio, silício, sódio. O fluxo é usado para remover óxidos e proteger as bordas da oxidação.
6.Pela tecnologia de produção de solda: prensado, estirado, estampado, laminado, fundido, sinterizado, amorfo, ralado.
7. Por tipo de solda: Tira, Arame, Tubular, Tira, Chapa, Composto, Pó, Pasta, Pastilha, Embutido.
Entre as soldas de baixa temperatura, as mais comuns são as soldas de chumbo para estanho (Tm = 183 graus com teor de estanho de 60%) O teor de estanho pode variar entre 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 graus. Com maior teor desse elemento, a temperatura de fusão diminui e a fluidez das ligas aumenta.
Como a liga de estanho e chumbo é propensa à desintegração e não interage bem com os metais durante a soldagem, aditivos de liga de zinco, alumínio, prata, cádmio, antimônio e cobre são introduzidos na composição dessas soldas.
Os compostos de cádmio melhoram as propriedades das soldas, mas aumentam a toxicidade. Soldas com alto teor de zinco são usadas para soldar metais não ferrosos - ligas de cobre, alumínio, latão e zinco. As soldas de estanho são resistentes ao calor até uma temperatura de cerca de 100 graus, chumbo - até 200 graus. O chumbo também corrói rapidamente em climas tropicais.
As soldas de menor temperatura são formulações contendo gálio (Tm = 29°). A solda de estanho-gálio tem Tm = 20 graus.
As soldas de bismuto têm Tm = 46 … 167 graus. Essas soldas aumentam de volume durante a solidificação.
O ponto de fusão do índio é de 155 graus. Soldas de índio São utilizados na soldagem de materiais com diferentes coeficientes de expansão de temperatura (por exemplo, aço resistente à corrosão com vidro de quartzo), pois possui a propriedade de alta plasticidade.O índio tem resistência à oxidação, resistência à corrosão alcalina, boa condutividade elétrica e térmica e molhabilidade.
Entre as soldas de alta temperatura, os mais fusíveis são compostos à base de cobre... As soldas de cobre são usadas na soldagem de aço e ferro fundido, níquel e suas ligas, bem como na soldagem a vácuo. As soldas de cobre-fósforo (teor de fósforo de até 7%) são usadas para soldar cobre como uma alternativa às soldas de prata.
Possuem soldas de cobre de maior plasticidade com aditivos de prata e manganês... Para melhorar as propriedades mecânicas, são introduzidos aditivos de níquel, zinco, cobalto, ferro, metais alcalinos, boro e silício.
Soldas de cobre-zinco mais refratárias (Tm mais de 900 graus. Com quantidade de zinco de até 39%), usadas para soldar aços carbono e diversos materiais. A perda de zinco na forma de evaporação altera as propriedades da solda e é prejudicial à saúde, assim como os vapores de cádmio. Para reduzir esse efeito, o silício é introduzido na solda.
Soldas de cobre-níquel adequadas para soldar peças feitas de aços resistentes à corrosão. O componente de níquel aumenta a Tm. Para reduzi-lo, silício, boro e manganês são introduzidos na solda.
As soldas de prata são feitas na forma de um sistema «cobre-prata» (Tm = 600 ... 860 graus). As soldas de prata contêm aditivos que reduzem Tm (estanho, cádmio, zinco) e aumentam a resistência das juntas (manganês e níquel). As soldas de prata são universais e são usadas para soldar metais e não metais.
Ao soldar aços resistentes ao calor, use soldas para níquel do sistema "níquel-manganês"... Além do manganês, essas soldas contêm outros aditivos que aumentam a resistência ao calor: zircônio, nióbio, háfnio, tungstênio, cobalto, vanádio, silício e boro.
A soldagem de alumínio é realizada soldas de alumínio com adição de cobre, zinco, prata e redução de silício de Tm. O último elemento forma o sistema mais resistente à corrosão com alumínio.
A soldagem de metais refratários (molibdênio, nióbio, tântalo, vanádio) é realizada com soldas de alta temperatura puras ou compostas à base de zircônio, titânio e vanádio. Soldas de tungstênio produzidas a partir de soldas complexas dos sistemas "titânio-vanádio-nióbio", "titânio-zircônio-nióbio", etc.
As propriedades das soldas e sua composição química são mostradas nas Tabelas 1-6.
Tabela 1. Soldas de fusão ultrabaixa
Tabela 2. Propriedades de algumas ligas de baixa temperatura
Tabela 3. Propriedades das soldas de estanho com adição de prata/cobre
Tabela 4 (parte 1) Propriedades das soldas para estanho e chumbo
Tabela 5. Propriedades de soldas à base de índio, chumbo ou estanho com aditivos de prata
Tecnologias de solda sem chumbo: soldas SAC e adesivos condutores