Heb je je ooit afgevraagd hoe gietijzer, met zijn complexe structuur, naadloos kan worden verbonden? Dit artikel onderzoekt het fascinerende proces van hardsolderen van gietijzer, met details over de soorten vulmetalen en vloeimiddelen die worden gebruikt en de precieze technieken die nodig zijn. Of je nu je metaalbewerkingsvaardigheden wilt verbeteren of de wetenschap achter deze methode wilt begrijpen, je zult waardevolle inzichten vinden om sterke, duurzame verbindingen te maken. Duik in de wereld van hardsolderen en leer de geheimen voor het perfectioneren van deze essentiële vaardigheid.
(1) Vulmetalen
Koper-zink vulmetalen en zilver-koper vulmetalen worden voornamelijk gebruikt voor het hardsolderen van gietijzer. Gangbare koper-zink vulmetaalsoorten zijn B-Cu62ZnNiMuSiR, B-Cu60ZuSnR en B-Cu58ZnFeR, enz.
De treksterkte van gesoldeerde gietijzeren verbindingen ligt meestal tussen 120-150 MPa. Door elementen als Mn, Ni, Sn en Al toe te voegen aan de koper-zink vulmetalen kan de sterkte van de gesoldeerde verbindingen gelijkwaardig worden gemaakt aan die van het basismateriaal.
Zilver-koper vulmetalen hebben lage smelttemperaturen en kunnen de vorming van schadelijke structuren voorkomen wanneer hardsolderen gietijzer. De prestaties van gesoldeerde verbindingen zijn goed, vooral met de toevoeging van Ni, zoals B-Ag50CuZnCdNi en B-Ag40CuZnSnNi.
Deze versterken de verbinding tussen het toevoegmetaal en het gietijzer, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor het hardsolderen van nodulair gietijzer, waarbij een verbindingssterkte wordt bereikt die gelijk is aan die van het basismateriaal.
(2) Flux
Bij het hardsolderen van gietijzer met koper-zink vulmetalen worden voornamelijk de vloeimiddelen FB301 en FB302 gebruikt, dat zijn mengsels van borax of een mengsel van borax en boorzuur. Daarnaast hebben vloeimiddelen samengesteld uit 40% H3BO3, 16% Li2CO3, 24% Na2CO3, 7,4% NaF en 12,6% NaCl betere effecten.
Bij het hardsolderen van gietijzer met zilver-koper vulmetalen kunnen de vloeimiddelen FB101 en FB102 worden gebruikt, dit zijn mengsels van borax, boorzuur, kaliumfluoride en kaliumfluoroboraat.
Voordat gietijzer wordt gesoldeerd, moeten onzuiverheden zoals grafiet, oxiden, zand en olie zorgvuldig van het gietoppervlak worden verwijderd.
Organische oplosmiddelen kunnen gebruikt worden om olie te verwijderen, terwijl mechanische methoden zoals zandstralen of kogelstralen gebruikt kunnen worden om grafiet en oxiden te verwijderen. Elektrochemische methoden kunnen ook worden gebruikt. Daarnaast kan grafiet verwijderd worden door het te verbranden met een oxiderende vlam.
Het hardsolderen van gietijzer kan gebeuren met vlam-, oven- of inductieverwarming. Door de vorming van SiO2 op het oppervlak van gietijzer is het hardsoldeereffect in een beschermende atmosfeer niet goed, dus wordt voor hardsolderen meestal flux gebruikt.
Bij het hardsolderen van grote werkstukken met koper-zink vulmetalen moet een laag flux op het gereinigde oppervlak worden gesprenkeld en moet het werkstuk vervolgens in een oven of met een toorts worden verhit.
Wanneer het werkstuk tot ongeveer 800°C is verhit, moet extra vloeimiddel worden toegevoegd en verhit tot het soldeertemperatuur. Het toevoegmetaal moet worden gesmolten en in de spleet worden gevuld door met een naald langs de rand van de lasnaad te schrapen. Om de sterkte van de gesoldeerde verbinding te verbeteren, gloeien behandeling moet worden uitgevoerd bij 700-750°C gedurende 20 minuten, gevolgd door langzame afkoeling.
Overtollige flux en residu na het hardsolderen kunnen worden verwijderd door af te spoelen met warm water. Als het moeilijk te verwijderen is, kan het gewassen worden met een 10% zwavelzuuroplossing of een 5-10% fosforzuuroplossing, gevolgd door spoelen met schoon water.