স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং

স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং

১. ব্রেজিবিলিটি

স্টেইনলেস স্টিল ব্রেজিংয়ের প্রাথমিক সমস্যা হল পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্ম সোল্ডারের ভেজা এবং ছড়িয়ে পড়াকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে। বিভিন্ন স্টেইনলেস স্টিলে প্রচুর পরিমাণে Cr থাকে এবং কিছুতে Ni, Ti, Mn, Mo, Nb এবং অন্যান্য উপাদানও থাকে, যা পৃষ্ঠে বিভিন্ন ধরণের অক্সাইড বা এমনকি যৌগিক অক্সাইড তৈরি করতে পারে। এর মধ্যে, Cr এবং Ti এর Cr2O3 এবং TiO2 অক্সাইডগুলি বেশ স্থিতিশীল এবং অপসারণ করা কঠিন। বাতাসে ব্রেজিংয়ের সময়, এগুলি অপসারণের জন্য সক্রিয় ফ্লাক্স ব্যবহার করা আবশ্যক; প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডলে ব্রেজিংয়ের সময়, অক্সাইড ফিল্মটি কেবলমাত্র কম শিশির বিন্দু এবং পর্যাপ্ত উচ্চ তাপমাত্রা সহ উচ্চ বিশুদ্ধতা বায়ুমণ্ডলে হ্রাস করা যেতে পারে; ভ্যাকুয়াম ব্রেজিংয়ের ক্ষেত্রে, ভাল ব্রেজিং প্রভাব অর্জনের জন্য পর্যাপ্ত ভ্যাকুয়াম এবং পর্যাপ্ত তাপমাত্রা থাকা প্রয়োজন।

স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিংয়ের আরেকটি সমস্যা হল, তাপ তাপমাত্রা বেস ধাতুর গঠনের উপর মারাত্মক প্রভাব ফেলে। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং তাপ তাপমাত্রা 1150 ℃ এর বেশি হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় দানা মারাত্মকভাবে বৃদ্ধি পাবে; যদি অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলে স্থিতিশীল উপাদান Ti বা Nb না থাকে এবং উচ্চ কার্বন উপাদান থাকে, তাহলে সংবেদনশীল তাপমাত্রার (500 ~ 850 ℃) মধ্যে ব্রেজিং এড়ানো উচিত। ক্রোমিয়াম কার্বাইডের বৃষ্টিপাতের কারণে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস না করার জন্য। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য ব্রেজিং তাপমাত্রা নির্বাচন আরও কঠোর। একটি হল ব্রেজিং তাপমাত্রাকে নিভে যাওয়া তাপমাত্রার সাথে মেলানো, যাতে তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়ার সাথে ব্রেজিং প্রক্রিয়া একত্রিত করা যায়; অন্যটি হল ব্রেজিংয়ের সময় বেস ধাতুকে নরম হতে না দেওয়ার জন্য ব্রেজিং তাপমাত্রা টেম্পারিং তাপমাত্রার চেয়ে কম হওয়া উচিত। বৃষ্টিপাত শক্ত করার স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং তাপমাত্রা নির্বাচন নীতি মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের মতোই, অর্থাৎ, সর্বোত্তম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য ব্রেজিং তাপমাত্রাকে তাপ চিকিত্সা ব্যবস্থার সাথে মেলাতে হবে।

উপরের দুটি প্রধান সমস্যা ছাড়াও, অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং করার সময় স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের প্রবণতা রয়েছে, বিশেষ করে যখন তামা জিঙ্ক ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজিং করা হয়। স্ট্রেস ক্র্যাকিং এড়াতে, ব্রেজিংয়ের আগে ওয়ার্কপিসটি স্ট্রেস রিলিভ অ্যানিল করতে হবে এবং ব্রেজিংয়ের সময় ওয়ার্কপিসটি সমানভাবে উত্তপ্ত করতে হবে।

2. ব্রেজিং উপাদান

(১) স্টেইনলেস স্টিলের ওয়েল্ডমেন্টের ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, স্টেইনলেস স্টিলের ওয়েল্ডমেন্টের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলির মধ্যে রয়েছে টিন লিড ব্রেজিং ফিলার ধাতু, সিলভার ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতু, তামা ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতু, ম্যাঙ্গানিজ ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতু, নিকেল ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতু এবং মূল্যবান ধাতু ব্রেজিং ফিলার ধাতু।

টিনের সীসা সোল্ডার মূলত স্টেইনলেস স্টিলের সোল্ডারিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং এটি উচ্চ টিনের পরিমাণ থাকা উপযুক্ত। সোল্ডারের টিনের পরিমাণ যত বেশি হবে, স্টেইনলেস স্টিলে এর ভেজা ক্ষমতা তত বেশি হবে। বেশ কয়েকটি সাধারণ টিনের সীসা সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টগুলির শিয়ার স্ট্রেংথ সারণি 3-এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। জয়েন্টগুলির শক্তি কম থাকার কারণে, এগুলি শুধুমাত্র ছোট ভারবহন ক্ষমতা সম্পন্ন অংশগুলির ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

সারণী 3 টিনের সীসা সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের শিয়ার শক্তি

স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিংয়ের জন্য সিলভার ভিত্তিক ফিলার ধাতু সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ফিলার ধাতু। এর মধ্যে, সিলভার কপার জিঙ্ক এবং সিলভার কপার জিঙ্ক ক্যাডমিয়াম ফিলার ধাতু সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় কারণ ব্রেজিং তাপমাত্রা বেস ধাতুর বৈশিষ্ট্যের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে। বেশ কয়েকটি সাধারণ সিলভার ভিত্তিক সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা ICr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টগুলির শক্তি সারণি 4 এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। সিলভার ভিত্তিক সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টগুলি অত্যন্ত ক্ষয়কারী মিডিয়াতে খুব কমই ব্যবহৃত হয় এবং জয়েন্টগুলির কাজের তাপমাত্রা সাধারণত 300 ℃ এর বেশি হয় না। নিকেল ছাড়া স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং করার সময়, আর্দ্র পরিবেশে ব্রেজড জয়েন্টের ক্ষয় রোধ করার জন্য, আরও নিকেলযুক্ত ব্রেজিং ফিলার ধাতু ব্যবহার করা উচিত, যেমন b-ag50cuzncdni। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং করার সময়, বেস ধাতুর নরম হওয়া রোধ করার জন্য, 650 ℃ এর বেশি না হওয়া ব্রেজিং তাপমাত্রা সহ ব্রেজিং ফিলার ধাতু ব্যবহার করা উচিত, যেমন b-ag40cuzncd। প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডলে স্টেইনলেস স্টিল ব্রেজ করার সময়, পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্ম অপসারণের জন্য, লিথিয়ামযুক্ত স্ব-ব্রেজিং ফ্লাক্স ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন b-ag92culi এবং b-ag72culi। ভ্যাকুয়ামে স্টেইনলেস স্টিল ব্রেজ করার সময়, ফিলার ধাতুতে Zn এবং CD এর মতো উপাদান না থাকলেও যাতে ভাল ভেজা থাকে যা বাষ্পীভূত করা সহজ, Mn, Ni এবং RD এর মতো উপাদান ধারণকারী রূপালী ফিলার ধাতু নির্বাচন করা যেতে পারে।

টেবিল ৪: রূপালী ভিত্তিক ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজ করা ICr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের শক্তি

বিভিন্ন ইস্পাতের ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত তামা ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলি মূলত খাঁটি তামা, তামা নিকেল এবং তামা ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট ব্রেজিং ফিলার ধাতু। খাঁটি তামা ব্রেজিং ফিলার ধাতু মূলত গ্যাস সুরক্ষা বা ভ্যাকুয়ামের অধীনে ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের কাজের তাপমাত্রা 400 ℃ এর বেশি নয়, তবে জয়েন্টটির জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কম। কপার নিকেল ব্রেজিং ফিলার ধাতু মূলত শিখা ব্রেজিং এবং ইন্ডাকশন ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। ব্রেজড 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের শক্তি সারণি 5 এ দেখানো হয়েছে। দেখা যাচ্ছে যে জয়েন্টটির বেস ধাতুর মতোই শক্তি রয়েছে এবং কাজের তাপমাত্রা বেশি। Cu Mn co ব্রেজিং ফিলার ধাতু মূলত প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডলে মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। জয়েন্টের শক্তি এবং কাজের তাপমাত্রা সোনা ভিত্তিক ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজ করা জিনিসের সাথে তুলনীয়। উদাহরণস্বরূপ, b-cu58mnco সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা 1Cr13 স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের কার্যকারিতা b-au82ni সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা একই স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের মতোই (টেবিল 6 দেখুন), তবে উৎপাদন খরচ অনেক কমে যায়।

টেবিল ৫ উচ্চ তাপমাত্রার তামার বেস ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজড 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের শিয়ার শক্তি

টেবিল 6 1Cr13 স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজড জয়েন্টের শিয়ার শক্তি

ম্যাঙ্গানিজ ভিত্তিক ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলি মূলত গ্যাস শিল্ডেড ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং গ্যাসের বিশুদ্ধতা বেশি হওয়া প্রয়োজন। বেস ধাতুর শস্য বৃদ্ধি এড়াতে, 1150 ℃ এর কম ব্রেজিং তাপমাত্রা সহ সংশ্লিষ্ট ব্রেজিং ফিলার ধাতু নির্বাচন করা উচিত। ম্যাঙ্গানিজ ভিত্তিক সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টগুলির জন্য সন্তোষজনক ব্রেজিং প্রভাব পাওয়া যেতে পারে, যেমনটি টেবিল 7 এ দেখানো হয়েছে। জয়েন্টের কাজের তাপমাত্রা 600 ℃ এ পৌঁছাতে পারে।

টেবিল ৭ ম্যাঙ্গানিজ ভিত্তিক ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজ করা lcr18ni9fi স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টের শিয়ার শক্তি

যখন স্টেইনলেস স্টিলকে নিকেল বেস ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজ করা হয়, তখন জয়েন্টটি উচ্চ তাপমাত্রায় ভালো কর্মক্ষমতা অর্জন করে। এই ফিলার ধাতু সাধারণত গ্যাস শিল্ডেড ব্রেজিং বা ভ্যাকুয়াম ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। জয়েন্ট গঠনের সময় ব্রেজড জয়েন্টে আরও ভঙ্গুর যৌগ তৈরি হয়, যা জয়েন্টের শক্তি এবং প্লাস্টিকতাকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে, এই সমস্যাটি কাটিয়ে ওঠার জন্য, জয়েন্টের ফাঁক কমিয়ে আনা উচিত যাতে সোল্ডারে ভঙ্গুর পর্যায় তৈরি করা সহজ উপাদানগুলি বেস ধাতুতে সম্পূর্ণরূপে ছড়িয়ে পড়ে। ব্রেজিং তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময় ধরে ধরে রাখার কারণে বেস ধাতুর শস্য বৃদ্ধি রোধ করার জন্য, ওয়েল্ডিংয়ের পরে কম তাপমাত্রায় (ব্রেজিং তাপমাত্রার তুলনায়) স্বল্প সময়ের জন্য ধরে রাখা এবং ছড়িয়ে দেওয়ার প্রক্রিয়া ব্যবস্থা নেওয়া যেতে পারে।

স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত নোবেল মেটাল ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলির মধ্যে প্রধানত সোনা-ভিত্তিক ফিলার ধাতু এবং প্যালাডিয়ামযুক্ত ফিলার ধাতু অন্তর্ভুক্ত থাকে, যার মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল b-au82ni, b-ag54cupd এবং b-au82ni, যার ভাল ভেজা ক্ষমতা রয়েছে। ব্রেজড স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টে উচ্চ উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি এবং জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং সর্বাধিক কার্যকরী তাপমাত্রা 800 ℃ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। B-ag54cupd এর বৈশিষ্ট্য b-au82ni এর মতো এবং এর দাম কম, তাই এটি b-au82ni কে প্রতিস্থাপন করে।

(২) ফ্লাক্স এবং ফার্নেস বায়ুমণ্ডলে স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠে Cr2O3 এবং TiO2 এর মতো অক্সাইড থাকে, যা শুধুমাত্র শক্তিশালী কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ফ্লাক্স ব্যবহার করে অপসারণ করা যায়। যখন স্টেইনলেস স্টিল টিনের সীসা সোল্ডার দিয়ে ব্রেজ করা হয়, তখন উপযুক্ত ফ্লাক্স হল ফসফরিক অ্যাসিড জলীয় দ্রবণ বা জিঙ্ক অক্সাইড হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণ। ফসফরিক অ্যাসিড জলীয় দ্রবণের কার্যক্ষমতা সময় কম, তাই দ্রুত গরম করার ব্রেজিং পদ্ধতি গ্রহণ করা উচিত। রূপালী ভিত্তিক ফিলার ধাতু দিয়ে স্টেইনলেস স্টিল ব্রেজ করার জন্য Fb102, fb103 বা fb104 ফ্লাক্স ব্যবহার করা যেতে পারে। তামা ভিত্তিক ফিলার ধাতু দিয়ে স্টেইনলেস স্টিল ব্রেজ করার সময়, উচ্চ ব্রেজিং তাপমাত্রার কারণে fb105 ফ্লাক্স ব্যবহার করা হয়।

চুল্লিতে স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং করার সময়, ভ্যাকুয়াম বায়ুমণ্ডল বা প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডল যেমন হাইড্রোজেন, আর্গন এবং পচনশীল অ্যামোনিয়া প্রায়শই ব্যবহার করা হয়। ভ্যাকুয়াম ব্রেজিংয়ের সময়, ভ্যাকুয়াম চাপ 10-2Pa এর কম হওয়া উচিত। প্রতিরক্ষামূলক বায়ুমণ্ডলে ব্রেজিং করার সময়, গ্যাসের শিশির বিন্দু -40 ℃ এর বেশি হওয়া উচিত নয় যদি গ্যাসের বিশুদ্ধতা পর্যাপ্ত না হয় বা ব্রেজিং তাপমাত্রা বেশি না হয়, তাহলে বায়ুমণ্ডলে অল্প পরিমাণে গ্যাস ব্রেজিং ফ্লাক্স, যেমন বোরন ট্রাইফ্লোরাইড, যোগ করা যেতে পারে।

2. ব্রেজিং প্রযুক্তি

ব্রেজিং করার আগে স্টেইনলেস স্টিল আরও কঠোরভাবে পরিষ্কার করতে হবে যাতে কোনও গ্রীস এবং তেলের আবরণ অপসারণ করা যায়। পরিষ্কার করার পরপরই ব্রেজিং করা ভালো।

স্টেইনলেস স্টিলের ব্রেজিং শিখা, আবেশন এবং ফার্নেস মাঝারি গরম করার পদ্ধতি গ্রহণ করতে পারে। চুল্লিতে ব্রেজিংয়ের জন্য চুল্লিতে একটি ভাল তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা থাকতে হবে (ব্রেজিং তাপমাত্রার বিচ্যুতি ± 6 ℃ হওয়া প্রয়োজন) এবং দ্রুত ঠান্ডা করা যেতে পারে। যখন হাইড্রোজেন ব্রেজিংয়ের জন্য ঢাল গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তখন হাইড্রোজেনের প্রয়োজনীয়তা ব্রেজিং তাপমাত্রা এবং বেস ধাতুর গঠনের উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ, ব্রেজিং তাপমাত্রা যত কম হবে, বেস ধাতুতে স্টেবিলাইজার তত বেশি থাকবে এবং হাইড্রোজেনের শিশির বিন্দু তত কম হবে। উদাহরণস্বরূপ, 1Cr13 এবং cr17ni2t এর মতো মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, 1000 ℃ এ ব্রেজিং করার সময়, হাইড্রোজেনের শিশির বিন্দু -40 ℃ এর কম হওয়া প্রয়োজন; স্টেবিলাইজার ছাড়া 18-8 ক্রোমিয়াম নিকেল স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, 1150 ℃ এ ব্রেজিংয়ের সময় হাইড্রোজেনের শিশির বিন্দু 25 ℃ এর কম হওয়া উচিত; তবে, টাইটানিয়াম স্টেবিলাইজারযুক্ত 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিলের জন্য, 1150 ℃ তাপমাত্রায় ব্রেজিং করার সময় হাইড্রোজেন শিশির বিন্দু -40 ℃ এর কম হতে হবে। আর্গন সুরক্ষা দিয়ে ব্রেজিং করার সময়, আর্গনের বিশুদ্ধতা বেশি হওয়া প্রয়োজন। যদি স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠে তামা বা নিকেল প্রলেপ দেওয়া হয়, তাহলে শিল্ডিং গ্যাসের বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করা যেতে পারে। স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠে অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ নিশ্চিত করার জন্য, BF3 গ্যাস ফ্লাক্সও যোগ করা যেতে পারে এবং লিথিয়াম বা বোরনযুক্ত সেলফ ফ্লাক্স সোল্ডারও ব্যবহার করা যেতে পারে। স্টেইনলেস স্টিল ভ্যাকুয়াম ব্রেজ করার সময়, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রির প্রয়োজনীয়তা ব্রেজিং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। ব্রেজিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, প্রয়োজনীয় ভ্যাকুয়াম হ্রাস করা যেতে পারে।

ব্রেজিংয়ের পরে স্টেইনলেস স্টিলের প্রধান প্রক্রিয়া হল অবশিষ্ট ফ্লাক্স এবং অবশিষ্ট প্রবাহ প্রতিরোধক পরিষ্কার করা এবং প্রয়োজনে ব্রেজিংয়ের পরে তাপ চিকিত্সা করা। ব্যবহৃত ফ্লাক্স এবং ব্রেজিং পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, অবশিষ্ট ফ্লাক্স জল দিয়ে ধুয়ে, যান্ত্রিকভাবে পরিষ্কার বা রাসায়নিকভাবে পরিষ্কার করা যেতে পারে। যদি জয়েন্টের কাছাকাছি উত্তপ্ত স্থানে অবশিষ্ট ফ্লাক্স বা অক্সাইড ফিল্ম পরিষ্কার করার জন্য ঘষিয়া তুলিয়া ফেলা ব্যবহার করা হয়, তাহলে বালি বা অন্যান্য অ-ধাতুবিহীন সূক্ষ্ম কণা ব্যবহার করা হবে। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল এবং বৃষ্টিপাত শক্তকারী স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি অংশগুলিকে ব্রেজিংয়ের পরে উপাদানের বিশেষ প্রয়োজনীয়তা অনুসারে তাপ চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। Ni Cr B এবং Ni Cr Si ফিলার ধাতু দিয়ে ব্রেজ করা স্টেইনলেস স্টিলের জয়েন্টগুলিকে প্রায়শই ব্রেজিংয়ের পরে ডিফিউশন তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে চিকিত্সা করা হয় যাতে ব্রেজিং ফাঁকের প্রয়োজনীয়তা কমানো যায় এবং জয়েন্টগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্য উন্নত করা যায়।