لحیم کاری نرم و سخت

لحیم کاری نرم

لحیم کاری نرم یک روش اتصال دائم است. روشی است که دو یا چند فلز توسط ذوب یک فلز یا آلیاژ واسطه، اتصال بین آنها برقرار می شود. این روش برای اتصال ورق های فلزی به خصوص ورق های مسی کاربرد فراوان دارد.پس از برقراری اتصال، یک فصل مشترک نازک بین قطعات شکل می گیرد که از جنس ماده واسطه است. خواص این لایه شبیه خواص همان ماده واسطه است.

نکته قابل توجه در لحیم کاری در مقابل جوش کاری، این است که فلز پایه ذوب نمی شود.ویژگی های آلیاژ لحیم نرم آلیاژ لحیم مناسب باید علاوه بر نقطه ذوب پایین دارای خاصیت ترکنندگی و مویینگی مناسب باشد تا بتواند درز اتصال را به راحتی پر نماید و دو ورق را به راحتی به هم بچسباند.

لحیم کاری سخت

لحیم کاری سخت به وسیله خاصیت مویینگی انجام می شود. قدرت جذب اتم های فلزات پایه توسط اتم های فلز پر کننده، بسیار قویتر از قدرت جذب میان خود اتم ها است. این نیرو که میان دو سطح برقرار می شود، چسبندگی نامیده می شود. گاه گفته می شود که فلز پر کننده، سطوح پایه را تر می کند. به این صورت که فلزات پر کننده غیر آهنی به داخل سطوح مماس و نزدیک به هم کشیده می شوند و این فواصل را پر می کنند.

لحیم کاری سخت یا بریزینگ گروهی از فرآیندهای جوشکاری هستند که در آنها قطعات تا یک دمای مناسب گرم می شوند. با استفاده از فلز پرکننده که دمای ذوب بالای 450 درجه سانتی گراد و کمتر از سالیدوس فلز پایه دارد، اتصال می یابند. فلز پرکننده با خاصیت جذب موئینگی، بین سطوح اتصال (که بسیار نزدیک به هم قرار گرفته اند)، توزیع می شود. نقطه تمایز بریزینگ یا لحیم سخت با لحیم نرم، دمای ذوب فلز پرکننده آنهاست (در لحیم نرم، دمای ذوب فلز پرکننده کمتر از 450 درجه سانتی گراد است).

اگرچه لحیم کاری سخت به دماهای بالاتری نیاز دارد ولی مفاهیم اساسی دو فرآیند یکسان هستند به خصوص از نقطه نظر متالورژیکی و شیمی سطح. اما، طراحی اتصال، موادی که قادر به اتصال دهی هستند، انتخاب ماده پرکننده و فلاکس، روش های گرمادهی و آماده سازی اتصال، می توانند در دو فرایند بسیار متفاوت باشند. ملاحظات اقتصادی که در فناوری فرآیند و فلز پرکننده دخیل هستند هم در دو فرآیند متفاوت هستند به خصوص در رابطه با تکنیک های خودکار سازی و بازرسی در بریزینگ، حل شدن یا تغییرفرم پلاستیک فلز پایه بسیار محدود است.این فرآیند به چهار مرحله زیر تقسیم می شود:

• مجموعه یا قسمتی از قطعات که قرار است پیوند در آن قسمت ها شکل بگیرد، تا دمای دست کم 450 درجه سانتی گراد گرم می شود.
• قطعات سوار شده و فلز پرکننده به دمایی که به اندازه کافی برای ذوب فلز پرکننده بالا باشد، اما هنوز نتواند فلزپایه را ذوب کند، می رسند.
• فلز پرکننده توسط نیروی موئینگی در محل اتصال پخش می شود و سطوح اتصال را تر می کند.
• قطعات برای منجمد شدن فلز پرکننده سرد می شوند. فلز پرکننده با کمک نیروی کشش سطحی در محل اتصال باقی می ماند و قطعات را با اتصال دهی اتمی و واکنش شیمیایی به هم وصل می کند.

برای رسیدن به یک اتصال بریز قابل قبول، به چهار فاکتور اساسی باید توجه ویژه ای شود:

• طراحی اتصال
• فلز پرکننده
• گرمای یکنواخت
• پوشش محافظ یا واکنش دهنده.

محدودیت های لحیم کاری سخت

همچنین همانند هر فرآیند دیگری، این روش هم محدودیت های خاص خود را دارد. از جمله اینکه یک اتصال بریز، همگن نیست و از فازهای مختلف با خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی تشکیل می شود. بنابراین استحکام چنین سازه ای را نمی توان با روش های معمول و ساده سازی شده ای که از تئوری الاستیسیته و پلاستیسیته به دست آمده اند، برآورد کرد. تنش در این سازه ها به شدت به طور غیریکنواخت توزیع می‌شود. به علاوه، همانند فرآیندهای جوشکاری ذوبی، منطقه متاثر از حرارت (HAZ) ایجاد می شود. این منطقه به دلیل نحوه گرم کردن قطعات در این فرآیند، بسیار وسیع تر است و مرز آن هم کمتر مشخص است.