Clasificación de soldadores, características técnicas y recomendaciones para la selección.
Al elegir la soldadura, debe guiarse por los siguientes principios:
1) la temperatura de fusión de las piezas soldadas debe ser superior a la temperatura de fusión de la soldadura,
2) debe garantizarse una buena humectabilidad del material base,
3) los valores de los coeficientes de expansión térmica del material base y la soldadura también deben estar cerca,
4) la toxicidad de soldadura más baja,
5) la soldadura no debe violar las propiedades mecánicas del material base y formar un par galvánico con él, lo que conduce a una corrosión intensa durante la operación,
6) las propiedades de la soldadura deben cumplir con los requisitos técnicos y operativos para la construcción en su conjunto (resistencia, conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, resistencia al frío, etc.),
7) las soldaduras con un intervalo de cristalización limitado requieren la calidad de la preparación de la superficie para soldar y aseguran un espacio capilar preciso, con espacios grandes es mejor usar soldaduras compuestas,
8) las soldaduras de riego automático, sin zinc y otros metales con alta presión de vapor, son las más adecuadas para soldadura al vacío y soldadura en un entorno de gas protector,
9) para soldar piezas no metálicas, se utilizan soldaduras con aditivos de elementos con la mayor afinidad química (para cerámica y vidrio, con circonio, hafnio, indio, titanio).
Las soldaduras se clasifican según varios criterios:
1. Por punto de fusión:
a) baja temperatura (Tm hasta 450 grados, a base de galio, indio, estaño, bismuto, zinc, plomo y cadmio): fusión especialmente ligera (Tm hasta 145 grados), baja fusión (Tm = 145 .. 450 grados );
b) alta temperatura (Tm más de 450 grados, a base de cobre, aluminio, níquel, plata, hierro, cobalto, titanio): punto de fusión medio (Tm = 450 ... 1100 grados), punto de fusión alto (Tm = 1100 ... 1850 grados. ), Refractarios (Tm más de 1850 grados.).
2. Por tipo de fusión: fusión total y parcial (composite, de filler sólido y parte de bajo punto de fusión).
3. Según el método de obtención de la soldadura: lista y formada en el proceso de soldadura (soldadura reactiva por contacto). En la soldadura blanda reactiva por contacto, la soldadura se produce fundiendo el metal base, los espaciadores (lámina), los revestimientos o desplazando el metal del fundente.
4. Por el elemento químico principal en la composición de la soldadura (contenido superior al 50%): indio, galio, estaño, magnesio, zinc, aluminio, cobre, plata, oro, níquel, cobalto, hierro, manganeso, paladio, titanio, niobio, circonio, vanadio, soldaduras mixtas de dos elementos.
5. Por el método de formación de flujo: fundente y autoflujo que contiene litio, boro, potasio, silicio, sodio. El fundente se utiliza para eliminar óxidos y proteger los bordes de la oxidación.
6.Por tecnología de producción de soldadura: prensado, estirado, estampado, laminado, fundido, sinterizado, amorfo, rallado.
7. Por Tipo de Soldadura: Tira, Alambre, Tubular, Tira, Lámina, Compuesta, Polvo, Pasta, Tableta, Empotrada.
Entre las soldaduras de baja temperatura, las más comunes son las soldaduras de plomo para estaño (Tm = 183 grados con un contenido de estaño del 60 %) El contenido de estaño puede variar entre 30 ... 60 %, Tm = 145 ... 400 grados. Con un mayor contenido de este elemento, la temperatura de fusión disminuye y aumenta la fluidez de las aleaciones.
Dado que la aleación de estaño y plomo es propensa a la desintegración y no interactúa bien con los metales durante la soldadura, se introducen aditivos de aleación de zinc, aluminio, plata, cadmio, antimonio y cobre en la composición de estas soldaduras.
Los compuestos de cadmio mejoran las propiedades de las soldaduras, pero tienen una mayor toxicidad. Las soldaduras con un alto contenido de zinc se utilizan para soldar metales no ferrosos: cobre, aluminio, latón y aleaciones de zinc. Las soldaduras de estaño son resistentes al calor hasta una temperatura de aproximadamente 100 grados, plomo, hasta 200 grados. El plomo también se corroe rápidamente en climas tropicales.
Las soldaduras de temperatura más baja son formulaciones que contienen galio (Tm = 29 °). La soldadura de estaño-galio tiene Tm = 20 grados.
Las soldaduras de bismuto tienen Tm = 46 … 167 grados. Estas soldaduras aumentan de volumen durante la solidificación.
El punto de fusión del indio es de 155 grados. Soldaduras de indio Se utilizan al soldar materiales con diferentes coeficientes de temperatura de expansión (por ejemplo, acero resistente a la corrosión con vidrio de cuarzo), porque tiene la propiedad de alta plasticidad.El indio tiene resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión alcalina, buena conductividad eléctrica y térmica y humectabilidad.
Entre las soldaduras de alta temperatura, las más fusibles son los compuestos a base de cobre... Las soldaduras de cobre se utilizan para soldar acero y hierro fundido, níquel y sus aleaciones, así como para soldar al vacío. Las soldaduras de cobre-fósforo (contenido de fósforo de hasta el 7%) se utilizan para soldar cobre como alternativa a las soldaduras de plata.
Tienen soldaduras de cobre de mayor plasticidad con aditivos de plata y manganeso... Para mejorar las propiedades mecánicas se introducen aditivos de níquel, zinc, cobalto, hierro, metales alcalinos, boro y silicio.
Soldaduras de cobre-zinc más refractarias (Tm más de 900 grados. Con la cantidad de zinc hasta el 39%), utilizadas para soldar aceros al carbono y diversos materiales. La pérdida de zinc en forma de evaporación altera las propiedades de la soldadura y es perjudicial para la salud, al igual que los vapores de cadmio. Para reducir este efecto, se introduce silicio en la soldadura.
Soldaduras de cobre-níquel adecuadas para soldar piezas de aceros resistentes a la corrosión. El componente de níquel aumenta la Tm. Para reducirlo, se introducen en la soldadura silicio, boro y manganeso.
Las soldaduras de plata se realizan en forma de un sistema «cobre-plata» (Tm = 600 ... 860 grados). Las soldaduras de plata contienen aditivos que reducen la Tm (estaño, cadmio, zinc) y aumentan la resistencia de la unión (manganeso y níquel). Las soldaduras de plata son universales y se utilizan para soldar metales y no metales.
Al soldar aceros resistentes al calor, use soldaduras para níquel del sistema "níquel-manganeso". Además del manganeso, estas soldaduras contienen otros aditivos que aumentan la resistencia al calor: circonio, niobio, hafnio, tungsteno, cobalto, vanadio, silicio. y boro.
La soldadura de aluminio se realiza con soldaduras de aluminio con adición de cobre, zinc, plata y reducción de silicio de Tm. El último elemento forma el sistema más resistente a la corrosión con aluminio.
La soldadura de metales refractarios (molibdeno, niobio, tantalio, vanadio) se realiza con soldaduras de alta temperatura puras o compuestas a base de circonio, titanio y vanadio. Soldadura de tungsteno producida a partir de soldaduras complejas de los sistemas "titanio-vanadio-niobio", "titanio-zirconio-niobio", etc.
Las propiedades de las soldaduras y su composición química se muestran en las Tablas 1-6.
Tabla 1. Soldaduras de fusión ultrabaja
Tabla 2. Propiedades de algunas aleaciones de baja temperatura
Tabla 3. Propiedades de las soldaduras de estaño con adición de plata/cobre
Tabla 4 (parte 1) Propiedades de las soldaduras para estaño y plomo
Tabla 5. Propiedades de soldaduras a base de indio, plomo o estaño con aditivos de plata
Tecnologías de soldadura sin plomo: soldaduras SAC y adhesivos conductores