Koskettimien ja johtojen juottaminen

Juottaminen - prosessi, jossa metallit liitetään kiinteässä tilassa juotteisiin, jotka sulaessaan virtaavat rakoon, kastelevat juotettavat pinnat ja jäähtyessään jähmettyvät muodostavat juotosauman.

Juotos suoritetaan lämpötilassa, joka on alle liitettävien osien materiaalien sulamislämpötilan. Samanaikaisesti juottamiseen käytettävän juotteen lämpötilan tulee olla hieman korkeampi kuin sulamispiste ja liitettävän osien lämpötilan tulee olla lähellä juotteen sulamislämpötilaa. Tämän ehdon noudattaminen on tarpeen sellaisen juotteen liikkuvuuden saavuttamiseksi, joka varmistaa kosketuselementtien välisten saumojen rakojen täyttymisen ja virtauksen niiden pintojen ympärillä.

Laadukas juotosliitos voidaan saavuttaa vain, jos juote kostuttaa liitettävät elementit kosketuspinnat, ja sillä on myös hyvät kapillaariominaisuudet ja se varmistaa liitettävien elementtien välisten rakojen täyttymisen.

Metallurgista menetelmää osien liittämiseksi käyttämällä juotetta, jonka sulamispiste on alle 450 ° C, kutsutaan pehmeäjuoksitukseksi. Juotteen tarttuminen metalliin johtuu juotteen tarttumisesta metalliin. On huomattava, että juotteen sulamispiste pehmeäjuotetta varten 450 ° C: ssa oletetaan ehdollisesti.

Kosketusliitosten tekemistä juottamalla, jonka sulamispiste on yli 450 °C, kutsutaan juottamiseksi. Juotteen sitoutuminen metalliin johtuu tässä tapauksessa sekä juotteen tarttumisesta että diffuusiosta metalliin.

Juotettaessa liitettyjen elementtien sulaminen ei juuri tapahdu, joten juotetut liitokset on helpompi korjata.

Juottaminen muodostaa yhteydet lähes minkä tahansa saman metallin tai erilaisten metallien yhdistelmän välillä.

Kupari on yksi helposti juotettavista metalleista. Seosalkuaineiden lisääminen kupariin kuitenkin vaikeuttaa juotosprosessia, koska epäpuhtauksien läsnäolo kuparissa muuttaa oksidikalvojen ominaisuuksia, mikä on este luotettavan liitoksen muodostumiselle. Lisäksi kupariseosten epäpuhtaudet reagoivat juottamisen aikana ja muodostavat hauraita liitoksia. Tässä suhteessa kosketinliitäntöjä tehtäessä sulatteet ja juotokset on valittava huolellisesti.

Alumiinin juottamiseen liittyy kaksi suurta haastetta. Ensinnäkin alumiinilla on tulenkestävä oksidikalvo, ja toiseksi alumiinilla on korkea lämmönjohtavuus, suhteellisen alhainen lämpökapasiteetti ja suuri lineaarinen laajenemiskerroin. Siksi alumiinikontaktielementtien juotosprosessissa lämmitys on lokalisoitava, sulatteen valinta on tehtävä metalliin lisättyjen seosten lisäaineiden mukaan.

Eri liitettävien metallien ominaisuudet tai niiden yhdistelmät määräävät sekä juottamisen teknologisen prosessin että juotoksissa käytettävät juotokset, sulatteet ja laitteet.

Hitsattu kontaktirakenne

Juottamalla on paljon yhteistä sulahitsauksen kanssa, mutta näiden kahden välillä on perustavanlaatuisia eroja. Jos hitsauksen aikana pää- ja lisämetallit ovat hitsausaltaassa sulassa tilassa, päämetalli ei sula juottamisen aikana.

Yleensä juottaminen on metallurgisten ja fysikaalis-kemiallisten prosessien kompleksi, joka tapahtuu kiinteän perusmetallin ja nestemäisen metallin - juotteen - rajalla Riippuen perusmateriaalin ja juotteen fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista sekä olosuhteista ja juotosmenetelmä, niiden väliin muodostuvalla liitoksella on erilainen rakenne. Tiedetään, että ehto epäjalometallin liittämiselle juotteeseen on tarttuvuus. Kun puhdas metallipinta kostutetaan juotteella ja sen myöhempi jähmettyminen tapahtuu, seuraavat prosessit tapahtuvat.

Jos juotteen muodostavat komponentit eivät ole vuorovaikutuksessa perusmetallin kanssa ennen liukenemistaan ​​siihen, juotteen ja tämän metallin väliin muodostuu rakeiden välisiä sidoksia. Kovetetun juotteen sidoslujuus perusmetalliin on lähellä itse juotteen lujuutta. Tämän määrää se, että juote täyttää kaikki epätasaisuudet ja mikrokanavat, jotka muodostavat kehittyneen tartuntapinnan, joka ylittää merkittävästi näkyvän kosketuspinnan.

Siinä tapauksessa, että metallin liukeneminen toiseen on mahdollista juotoslämpötilassa tai alemmissa lämpötiloissa, tapahtuu kiteiden välisten sidosten lisäksi juotosatomien diffuusiota juotettuun metalliin ja päinvastoin. Juotteen ja juotosmetallin keskinäinen diffuusio on erittäin herkkä lämpötilalle. Siksi tämän prosessin kehitys riippuu juotoslämpötilasta ja kuumennuksen kestosta. Tietyissä lämpötiloissa hitsimetalli- ja juotoskomponentit muodostavat metallien välisiä kerroksia liitoksen rajalle.

Juottamalla tehdyn kosketusliitoksen rakenne on alue, joka koostuu valujuotekerroksesta, joka on yhtä suuri kuin liitettävien elementtien välinen rako ja jota molemmilta puolilta ympäröivät juotteen ja perusmetallien vuorovaikutustuotteet — metallien välinen välituote. kerrostaa erilaisia ​​koostumuksia - ja keskinäisen leviämisen alueita.

Juotosliitoksen rakenne: 1 — kytketyt johdot; 2 — korroosioalueet; 3 — metallien väliset kerrokset; 4 - juotos; 5 — diffuusiovyöhyke

Alumiinilankojen juottaminen

Poikkileikkaukseltaan 2,5 - 10 mm2 olevien kiinteiden johtimien liittäminen ja haarautuminen juottamalla suoritetaan sen jälkeen, kun sydämen päät on ensin yhdistetty kaksoiskierteellä siten, että hylsyjen kosketuskohtaan muodostuu ura. Liitos lämmitetään propaani-butaanipolttimen tai bensiinilampun liekillä juotteen sulamisen alkamislämpötilaan. Hiero sitten vaivalla liitäntäpintoja liekkiin syötetyllä juotosraudalla. Kitkan seurauksena ura puhdistuu epäpuhtauksista ja tinataan liitosta lämmitettäessä. Tällä tavalla koko liitos tiivistetään.

Kiinteiden johtimien juotosliitäntä ja haaroitus

Eristettyjen alumiinijohtojen liittäminen, päättäminen ja haaroitus juottamalla, joka valmistetaan alumiinilankojen kosketuspintojen vaiheittaisen leikkaamisen ja esitinauksen jälkeen. Suonten päät työnnetään erityisiin muotoihin asettamalla ne putkiosan keskelle ja keskelle niin, että ne koskettavat toisiaan. Suojasuojat asetetaan johtoihin suojaamaan liitettyjen johtojen eristystä liekin vaikutukselta. Jäähdyttimiä käytetään lisäksi suurille johtojen poikkileikkauksille. Lomakkeiden sisäpinnat on valmiiksi maalattu viileällä maalilla tai hierottu liidulla. Paikat, joissa johdot tulevat suulakkeeseen, on tiivistetty levy- tai johtoasbestilla juotteen vuotamisen estämiseksi.

Ennen suoraa liekkijuottoa muotin keskiosa kuumennetaan, sitten juote johdetaan liekkiin, joka sulamalla täyttää suulakkeen reiän yläosaan.

Kuvassa on juottamista varten valmisteltu liitäntä. Juotosvalumenetelmä kehitettiin ja käytettiin. Tällä menetelmällä valmistetut suonet asetetaan viisteillä 55 ° kulmassa. muotoon jättäen niiden väliin noin 2 mm, muut langan valmistelutoimenpiteet liittämistä varten ovat samanlaisia ​​kuin fuusioliitännässä.

Upokkaassa sulatetaan 7-8 kg juotetta ja kuumennetaan noin 600 °C:seen (nopean jäähtymisen välttämiseksi). Upokkaan ja juotteen kaatopaikan väliin asennetaan juotteen tyhjennysastia, joka on kiinnitetty johtojen paljaisiin osiin.Juotetta kaadetaan muottiin suuttimen reiän kautta, kunnes ytimien reunat ovat sulaneet ja muotti on täytetty. On suositeltavaa sekoittaa juotetta ja raaputtaa oksidikalvo ytimien päistä kaapimella. Juotosaika ei ylitä 1 - 1,5 minuuttia.

Kierrelangat, joihin on asennettu muodot ja jotka on valmistettu juotettaviksi: 1 — langan eristys, 2 — suojaverkko, 3 — muoto, 4 — asennettu lanka, 5 — asbestitiiviste.

Alumiinikaapelin johtimien liittäminen juottamalla kaatamalla sulaa juotetta: a — yleiskuva juotosprosessista, b — malli johtojen päiden koristeluun; c — valmis liitäntä, 1 — juotos, 2 — juotospisteet

Kuparilankojen juottaminen

Teknologia kuparijohtimien liittämiseksi ja päättämiseksi juottamalla on sama. Poikkileikkaukseltaan 1,5 - 10 mm2 olevien johtojen juottaminen suoritetaan juotosraudalla ja poikkileikkaukseltaan 16 - 240 mm2 - propaani-butaanipolttimella tai puhalluspolttimella; juotosprosessi koostuu sulan juotteen upottamisesta tai sulan juotteen kaatamisesta juotoskohtaan.

Enintään 10 mm2:n kuparijohtimien liittäminen ja haarautuminen juottamalla suoritetaan niiden koskettimien valmistelun jälkeen. Suonet kierretään, peitetään hartsilla, juotoskohta lämmitetään juotosraudalla sulattamalla juotos juotoskohdassa tai upottamalla liitos juotoskylpyyn. Kun liitos on kostutettu juotteella ja juotettujen päiden väliset raot on täytetty sillä, liitoksen kuumeneminen pysähtyy.

Kuparilankojen, joiden poikkileikkaus on 4 - 240 mm2, liittäminen ja haarautuminen juottamalla kosketinliittimien avulla, se suoritetaan kastelemalla.Tätä tarkoitusta varten grafiitti- tai teräsupokkaissa oleva juote kuumennetaan sähkö- tai kaasuuunissa 550-600 °C:n lämpötilaan.

Liittämistä tai päättämistä varten valmistetut johdot esitinataan ja asetetaan sitten holkkiin tai holkkiin. Johdinliitos sijaitsee holkin keskellä. Valmistuksen jälkeen ydin työnnetään terän sisään siten, että sen pää on samassa tasossa kärjen putkiosan pään kanssa. Juotteen vuotamisen ytimeen välttämiseksi asbesti kääritään holkin pään (kärjen) ja eristeen reunan väliin. Liitos on vaakasuora. Juotteen kastelua jatketaan, kunnes ytimen ja kärjen välinen tilavuus täyttyy, mutta enintään 1,5 minuuttia. Pyyhi heti juottamisen päätyttyä (kunnes juote jäähtyy) holkki juotosvoiteella kostutetulla liinalla, joka poistaa ja tasoittaa juotostahrat.

Eri metallilankojen juottaminen tapahtuu samalla tekniikalla kuin kahden alumiinilangan liittäminen. Valmistettaessa alumiinilankojen päitä juotettaviksi niiden päät viistetään 55O kulmaan tai porrasleikataan, minkä jälkeen päät tinataan. Juotos tehdään suoraan sulattamalla muotissa tai valamalla esisulatetulla juotteella. Alumiinisäikeisten ja umpijohtimien liittäminen ja haarautuminen voidaan tehdä myös tinatussa kupariholkissa.