Alumiinin tyhjiöjuottoa on käytetty laajalti teollisessa tuotannossa. Miten alumiinin ja alumiiniseosten juottaminen suoritetaan? Seuraava Shanghai Nonferrous Network esittelee sinulle alumiinin ja alumiiniseosten juotosmenetelmiä.
Alumiiniseosten alipainejuotto suoritetaan suurtyhjössä. Huolellisen puhdistuksen jälkeen alumiiniseoksen pinta ei ole helppo muodostaa paksua oksidikalvoa tyhjiö- ja korkean lämpötilan olosuhteissa. Juotosmateriaali voi kostuttaa perusmetallin pinnan ilman juotosainetta juottamisen tarkoituksen saavuttamiseksi. Alumiiniseoksen tyhjiöjuottamisen lämpötila on korkeampi kuin juotosmateriaalin likvidusviiva ja alhaisempi kuin perusmateriaalin solidusviiva. Juottamisen aikana juotosmateriaali sulaa nestemäiseen tilaan, kun taas perusmateriaali pysyy kiinteänä.
Alumiinin alipainejuottamalla on tiettyjä erityispiirteitä verrattuna muiden metallien alipainejuotukseen. Magnesiummetallia käytetään usein aktivaattorina alumiinin ja alumiiniseosten alipainejuottamiseksi. Metalliaktivaattoreista, jotka voivat nopeuttaa alumiinin juottamista, Mg:llä on korkea höyrynpaine ja se on helppo haihduttaa tyhjiössä, mikä auttaa poistamaan Al2O3:a. Se on myös suhteellisen halpa, joten siitä on tullut yleisesti käytetty aktivaattori alumiiniseosten tyhjiöjuotuksessa. Metalliaktivaattorit ovat joitakin alkuaineita, joilla on korkeampi höyrynpaine ja suurempi affiniteetti happea kohtaan kuin alumiinilla, kuten antimoni, vismutti, magnesium jne.
Magnesiumia voidaan käyttää aktivaattorina suoraan työkappaleessa hiukkasten muodossa tai syöttää juotosalueelle höyryn muodossa tai lisätä alumiinipiiin juotetun täyteaineen metalliseoselementiksi.
Juotostäytemetalliin lisätyn magnesiumin määrällä on merkittävä vaikutus juotostäytemetallin kostuvuuteen. Magnesiumin määrän kasvaessa juotostäytemetallin virtauskerroin kasvaa. Magnesiumpitoisuuden kasvaessa juotostäytemetalli kuitenkin tehostaa myös alumiinin liukenemista, mikä johtuu Al-Mg-Si-teräisen eutektin muodostumisesta; ja jos magnesiumpitoisuus on liian korkea, juotostäytemetalli on helppo hukata ja vahingoittaa hitsin pintaa. Alumiiniprofiilin valmistaja huomioon ottaen juotostäytemetallin ωMg on edullisesti 1,0-1,5 %. Tutkimukset ovat osoittaneet, että kun lisäämällä vismuttia, jonka massaosuus on noin 0,1 %, ja lisäämällä magnesiumia alumiinipiiin juotettavaan täyteainemetalliin, voidaan juotostäytemetalliin lisätyn magnesiumin määrää vähentää, juotostäytemetallin pintajännitystä voidaan vähentää, kostuvuutta voidaan parantaa ja tyhjiövaatimuksia voidaan vähentää.
Tyhjiöalumiinin juotos soveltuu päittäisliitoksiin, T-tyyppisiin liitoksiin ja vastaaviin liitoksiin, koska nämä liitokset ovat avoimempia ja välissä oleva oksidikalvo on helppo poistaa. Lammiliitoksen oksidikalvo on vaikeampi poistaa, joten sitä ei suositella.
Juotosmateriaalin leviämiskyky tyhjiöjuotoksen aikana on huonompi kuin upotusjuottamalla, joten tulee käyttää suurempaa juotosrakoa.
Alumiinin tyhjiöjuottoprosessi on periaatteessa sama kuin muiden metallien tyhjiöjuottaminen. Koska sen kalvon poisto riippuu kuitenkin magnesiumaktivaattorin vaikutuksesta, monimutkaisten rakenteiden hitseihin, jotta varmistetaan, että perusmateriaali saa täyden magnesiumhöyryn vaikutuksen, käytetään usein paikallisia suojauslisätoimenpiteitä, eli hitsi asetetaan ensin ruostumattomasta teräksestä valmistettuun laatikkoon (kutsutaan yhteisesti prosessilaatikkoon) ja asetetaan sitten merkittävästi tyhjiöyn, joka parantaa rintaliivittimen laatua. Tarvittaessa laatikkoon voidaan lisätä pieni määrä puhdasta magnesiumhiukkasia tehostamaan vaikutusta. Tyhjiöjuotetun alumiiniosien pinta on sileä, juotosauma on tiheä, eikä puhdistusta tarvita juottamisen jälkeen.
Tyhjiöjuotto on avannut uuden tien sulatteettomaan alumiinin juottamiseen ja parantanut juotostuotteiden laatua, mutta sillä on myös tiettyjä haittoja, pääasiassa: monimutkainen laitteisto, korkeat tuotantokustannukset ja tyhjiöjärjestelmän vaikea ylläpitotekniikka; uunin seinään, lämmöneristyssuojaan ja tyhjiöjärjestelmään kertyy magnesiumhöyryä, mikä vaikuttaa laitteiden toimintakykyyn ja vaatii usein puhdistusta ja huoltoa; se perustuu säteilylämmitykseen, hitaalla nopeudella ja huonolla yhtenäisyydellä, erityisesti suurissa ja monimutkaisissa hitsauksissa, tämä ilmiö on merkittävämpi, joten se sopii pienempikokoisiin ja yksinkertaisempiin hitseihin.
