لحیم کاری استیل

 

برای اتصال دو فلز به یکدیگر روش‌های گوناگونی وجود دارد که لحیم کاری را می‌توان یکی از کاربردی‌ترین روش‌های اتصال قطعات فولادی دانست. لحیم کاری استیل یا بریزینگ استیل (Steel Brazing) اغلب زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نمی‌توان فلزات را جوشکاری کرد. چرا که در انجام فرآیند جوشکاری دمای وارد شده به قطعه بسیار زیاد است و قطعات برای اتصال به یکدیگر ذوب می‌شوند. در ادامه به بررسی لحیم کاری استیل می‌پردازیم و تفاوت آن را با لحیم کاری نرم و جوشکاری بیان می‌کنیم.

بریزینگ استیل چیست؟

لحیم کاری استیل یا همان بریزینگ یک روش برای اتصال فلزات است که در دمایی بالاتر از 450 درجه سانتی‌گراد و معمولاً در حدود 850 تا 900 درجه سانتی‌گراد، انجام می‌شود. این فرآیند با حرارت دادن دو قطعه فولادی و به کمک یک فیلرمتال (فلز پُرکننده) که دمای ذوب آن کمتر از دمای قطعات است صورت می‌گیرد. طی این فرآیند پیوندهای مولکولی بین دو قطعه قوی‌تر از پیوندهای  تک تک قطعات است. کاربرد لحیم کاری استیل در اتصال قطعاتی است که نمی‌توان آن‌ها را تا دمای بالا و در حد دوای ذوب حرارت داد و جوشکاری کرد. چرا که با انجام فرآیند جوشکاری ریز ساختار قطعات تغییر خواهند کرد.

مرحل لحیم کاری استیل

برای لحیم کاری ورق استیل و یا لحیم کاری لوله استیل باید مراحلی را طی کرد تا قطعات لحیم شده کیفیت مناسبی داشته باشند که در ادامه به تشریح آن می پردازیم:

تمیز کردن قطعات: برای لحیم کاری استیل نیاز است تا قطعات عاری از زنگ زدگی، گرد و غبار، روغن و یا آلودگی‌های سطحی دیگر باشند. برای از بین بردن زنگ زدگی‌های موجود، معمولاً از یک برس سیمی استفاده می‌کنند. با انجام این کار می‌توان کیفیت اتصال را افزایش داد.

انتخاب فیلرمتال: برای لحیم کاری استیل فیلرمتال‌های مختلفی بسته به نوع آلیاژی که مورد استفاده است، وجود دارد. برای مثال آلیاژهای پرکربن و کم کربن به دلیل محدوده دمایی متفاوت برای لحیم کاری استیل، نیاز به فیلرمتال‌های متفاوتی دارند. به همین دلیل نیاز است تا مطابق آلیاژ مورد نظر، از فیلرمتال مناسب استفاده کرد. به عنوان نمونه، با توجه به شرایط و کاربرد لحیم کاری استنلس استیل از فیلرهای نقره، نیکل، مس و طلا استفاده می‌شود.

گرم کردن ناحیه اتصال: پس از انجام مراحل فوق برای لحیم کاری استیل، باید منطقه مورد نظر حرارت داد و گرم کرد. برای گرم کردن قطعات نیز می‌توان از مشعل استفاده کرد و یا آن‌ها را درون کوره قرار داد. برای یک اتصال بهتر باید هر دو قطعه تا دمایی یکسان گرم شوند. چرا که در غیر این صورت، خطر ترک خوردگی و تاب برداشتن زیاد است.

لحیم کاری با فیلرمتال: پس ازحرارت دادن قطعات تا دمای مورد نظر، با اعمال فیلرمتال, لحیم کاری استیل کامل می‌شود. فیلرمتال باید نقطه ذوبی پایین‌تر از دمای لحیم کاری استیل داشته باشد تا در آن دما ذوب شده و دو قطعه را به یکدیگر متصل نماید. پس از انجام فرآیند لحیم کاری استیل، باید به قطعات زمان دهید تا به آرامی خنک شوند.

پس از انجام فرآیند لحیم کاری استیل، باید ناحیه جوش خورده شده را به دقت بررسی کرد تا اثری از ترک خوردگی و یا تابیدگی در آن نباشد. همچنین برای داشتن سطحی تمیز می‌توان سطح قطعه را سنباده زد.

لحیم کاری استیل یکی از روشهای اتصال قطعات

نقش مایع فلاکس در لحیم کاری استیل

در لحیم کاری استیل از مایع فلاکس مناسب برای جاری شدن بهتر فیلرمتال استفاده می‌کنند. فلاکس معمولاً بصورت مایع و یا خمیری با نقطه ذوب کمتر از نقطه ذوب فیلرمتال ارائه می‌شود. نقش فلاکس پس از جاری یا ذوب شدن، اکسید زدایی از سطح فلز پایه است. همچنین مانع از تماس فیلرمتال ذوب شده با اتمسفر می‌شود. نوع فلز پایه و فیلر متال در انتخاب فلاکس مناسب تاثر گذار است. فیلرمتال‌های حاوی فسفر نیازی به فلاکس ندارند چرا که فسفر نقش فلاکس را ایفا خواهد کرد.

تفاوت بریزینگ استیل با سولدرینگ (Soldering)

بریزینگ استیل یا لحیم کاری سخت، برای اتصال دو فلز در دمایی بالاتر از 450 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. در حالی که این دما در سولدرینگ یا لحیم کاری نرم، پایین‌تر از 450 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. برای انتخاب بین انجام بریزینگ استیل و یا لحیم کاری نرم، باید پارامترهای فنی مهمی را مد نظر قرار داد. در برخی از کاربردها، اعمال دمای بالا سبب از بین رفتن و خراب شدن قطعات می‌شود. به همین دلیل برای اتصال قطعات در این موارد بهتر است از لحیم کاری نرم استفاده کرد.

تفاوت جوشکاری و لحیم کاری استیل

جوشکاری نیز یکی از راه‌های اتصال قطعات به یکدیگر است. یکی از تفاوت‌های لحیم کاری استیل و جوشکاری، ذوب شدن قطعات در جوشکاری است. بر خلاف جوشکاری در فرآیند بریزینگ استیل، فلزات پایه ذوب نمی‌شوند و تنها فیلرمتال ذوب می‌شود. اما اصلی‌ترین تفاوت لحیم کاری استیل و جوشکاری، در منبع حرارت است. در جوشکاری حرارت مورد نیاز از طریق ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه کار و الکترود تامین می‌شود. در صورتی که در لحیم کاری استیل این دما از طریق مشعل و یا قرار دادن قطعات داخل کوره تامین می‌شود.

گرم کردن قطعات برای لحیم کاری با روش القایی

مزایا و معایب لحیم کاری استیل

فرآیند لحیم کاری استیل نسبت به جوشکاری معایب و مزایایی دارد که بنا به شرایط و نیاز در هر پروژه صنعتی، فرآیند مناسب برای اتصال انتخاب می‌شود. در ادامه برخی از مزایای لحیم کاری استیل را بیان می‌کنیم:

• دمای پایین برای اتصال
• امکان اتصال دو قطعه با جنس متفاوت
• سرعت اتصال
• احتمال آسیب دیدگی کمتر قطعات
• امکان اتصال قطعات با ضخامت‌های متفاوت

همچنین به عنوان معایب بریزینگ استیل باید به موارد زیر اشاره کرد:

• دشوار بودن اتصال قطعات با سایزهای بزرگ
• استحکام کمتر محل اتصال نسبت به جوشکاری
• نیاز به تمیز کردن ضایعات فلاکس پس از لحیم کاری استیل
• عدم توانایی اتصال فلزات با اکتیواسیون بالا

 سخن آخر

لحیم کاری استیل یا بریزینگ استیل از روش‌های اتصال فلزات است که طی آن دو قطعه در حال اتصال ذوب نمی‌شوند. کاربرد لحیم کاری استیل نیز در مواردی استفاده می‌شود که با انجام جوشکاری، ریزساختار قطعات تغییر می‌کنند و برای جلوگیری از این تغییرات از این روش استفاده می‌شود. لحیم کاری استیل نسبت به جوشکاری و لحیم کاری نرم، معایب و مزایایی دارد که بنا به شرایط و نوع کاربری قطعات می‌توان روش مناسب‌تر و فرآیند مناسب اتصال را انتخاب کرد.