Juotoksissa käytetään juotosmateriaalina metallia, jonka sulamispiste on alhaisempi kuin perusmateriaalin sulamispiste. Kuumennuksen jälkeen juotosmateriaali sulaa, hitsaus ei sula, nestemäinen juotosmateriaali kastelee perusmateriaalia, saumarako täyttyy ja pohjamateriaali hajoaa keskenään ja hitsaus on tiukasti kiinni. Yhdistetty yhteen.
Juotos jaetaan juottamiseen ja juottamiseen juotteen sulamispisteen mukaan.
Juottaminen
(1) Juotos: Juotetun juotteen sulamispiste on alle 450 astetta C ja liitoslujuus alhainen (alle 70 MPa).
Juottamista käytetään yleisesti sähköä johtavien, ilmatiiviiden ja vesitiiviiden laitteiden hitsauksessa elektroniikka- ja elintarviketeollisuudessa. Yleisimmin käytetään juottamista juotosmateriaalina tina-lyijy-seoksella. Juotos vaatii yleensä sulatteen oksidikalvon poistamiseksi ja juotteen kostutusominaisuuksien parantamiseksi. Suutteita on monenlaisia, ja elektroniikkateollisuus käyttää juottamiseen enimmäkseen hartsialkoholiliuosta. Juotoksen jälkeisellä juoksuttimella ei ole syövyttävää vaikutusta työkappaleeseen, ja sitä kutsutaan syövyttämättömäksi juoksuteeksi. Kuparin, raudan ja muiden materiaalien hitsaukseen käytettävä juoksute koostuu sinkkikloridista, ammoniumkloridista ja vaseliinista. Fluoridia ja fluoriboraattia käytetään sulatteena alumiinin hitsauksessa ja suolahappoa ja sinkkikloridia käytetään sulatteena. Näiden sulatteiden juottamisen jälkeisellä jäännöksellä on syövyttävä vaikutus, jota kutsutaan syövyttäväksi juoksuteeksi, joka on puhdistettava juottamisen jälkeen.
Juottaminen
(2) Juotos: Juotetun juotteen sulamispiste on korkeampi kuin 450 °C ja liitoslujuus suurempi (yli 200 MPa).
Juotetuilla liitoksilla on korkea lujuus ja jotkut toimivat korkeissa lämpötiloissa. Juotosjuotista on saatavana useissa eri sovelluksissa, joista alumiini-, hopea-, kupari-, mangaani- ja nikkelipohjaiset juotokset ovat yleisimmin käytettyjä. Alumiinipohjaisia juotteita käytetään yleisesti alumiinituotteiden juottamiseen. Hopea- ja kuparipohjaisia juotteita käytetään yleisesti kupari- ja rautaosien juottamiseen. Mangaani- ja nikkelipohjaisia juotostäyteaineita käytetään usein ruostumattoman teräksen, lämmönkestävän teräksen ja korkeissa lämpötiloissa toimivien korkean lämpötilan seosten hitsaukseen. Juotosmateriaaleja, kuten ruteenia, titaania, zirkoniumia, tulenkestäviä metalleja, grafiittia ja keramiikkaa, käytetään yleisesti juotteina, kuten palladiumia, zirkoniumia ja titaania. Kun valitset juotetta, ota huomioon perusmateriaalin ominaisuudet ja liitoksen suorituskykyvaatimukset. Juotossulate koostuu yleensä alkalimetallin ja raskasmetallin kloridista ja fluoridista tai booraksesta, boorihaposta, fluoriboraatista tai vastaavasta, ja se voidaan muodostaa jauheeksi, tahnaksi tai nesteeksi. Joihinkin juotteisiin lisätään myös litiumia, booria ja fosforia parantamaan niiden kykyä poistaa oksidikalvoa ja kosteutta. Juotoksen jälkeen juoksutusainejäännös puhdistetaan lämpimällä vedellä, sitruunahapolla tai oksaalihapolla.
Huomautus: Epäjalometallin kosketuspinnan tulee olla erittäin puhdas, joten käytä juokstetta. Juotteen tehtävänä on poistaa oksidit ja öljyn epäpuhtaudet perusmetallin ja juotteen pinnalta, suojata juotteen ja perusmateriaalin kosketuspintaa hapettumiselta sekä lisätä juotteen kostuvuutta ja kapillaarista juoksevuutta. Juotteen sulamispisteen tulee olla juotteen sulamispisteen alapuolella ja sulatteen jäännöksen tulee olla vähemmän syövyttävää perusmetallille ja liitokseen. Juotoksissa yleisesti käytetty juoksute on hartsi- tai sinkkikloridiliuos, ja juotoksissa tavallinen juoksute on booraksin, boorihapon ja emäksisen fluoridin seos.
Prosessimenetelmän muokkaus
Juotosprosessin pääprosessiparametrit ovat juotoslämpötila ja pitoaika eli absorboituneen lämmön määrä. Juotoslämpötila valitaan yleensä 25 - 60 astetta C juotteen likviduslämpötilaa korkeammaksi, jotta juote täyttää raon.
Juotoksen pitoaika riippuu työkappaleen koosta sekä juotosmateriaalin ja perusmetallin välisen vuorovaikutuksen vakavuudesta. Suurten osien pitoajan tulee olla pidempi tasaisen lämpenemisen varmistamiseksi. Juotteella on vahva vuorovaikutus perusmetallin kanssa ja pitoaika on lyhyt. Yleensä tarvitaan tietty pitoaika juotostäytemetallin ja perusmetallin keskinäisen diffuusion edistämiseksi kiinteän sidoksen muodostamiseksi. Liian pitkä pitoaika aiheuttaa kuitenkin vikoja, kuten korroosiota.
Keraaminen metallijuotto
On olemassa monia yleisiä juotosmenetelmiä, jotka perustuvat pääasiassa käytettyihin laitteisiin ja toimintaperiaatteeseen. Jos se jaetaan lämmönlähteellä, on infrapuna-, elektronisäde-, laser-, plasma-, hehkupurkausjuotto jne.; työprosessin mukaan on olemassa kontaktireaktiojuotto ja diffuusiojuotto. Kosketusreaktiojuotto on juotosmateriaalin käyttöä perusmetallin kanssa reagoimaan nestefaasia täyttävän liitosraon muodostamiseksi. Diffuusiojuottaminen lisää lämpödiffuusioaikaa niin, että hitsi ja perusmateriaali homogenisoituvat riittävästi saadakseen saman sauman suorituskyvyn kuin perusmateriaalilla. Juotoslämmön lähteenä voidaan käyttää lähes kaikkia lämmönlähteitä, ja juotos luokitellaan sen mukaan:
Juotosrautajuotto Pienille, yksinkertaisille tai ohuille osille juottaminen.
Aaltojuotto Suurten piirilevyjen ja elektronisten komponenttien kokoonpanoon ja juottamiseen. Hitsattaessa sula juote noin 250 asteessa muodostaa piikin raon läpi pumpun paineen alaisena ja työkappale hitsautuu piikin avulla. Tämä menetelmä on erittäin tuottava ja mahdollistaa automatisoidun tuotannon kokoonpanolinjalla.
Liekkijuotto Liekkiä, joka poltetaan polttamalla palavaa kaasua hapella tai paineilmalla, käytetään lämmönlähteenä hitsauksessa. Liekkijuottolaitteisto on yksinkertainen ja helppokäyttöinen, ja se voidaan lämmittää ja hitsata samanaikaisesti useilla liekeillä työkappaleen muodon mukaan. Tämä menetelmä soveltuu keskikokoisten ja pienten osien, kuten polkupyörän runkojen ja alumiinisten vedenkeittimen suukappaleiden hitsaukseen.
Kastojuotto Osa tai koko työkappale upotetaan juoksuttimella päällystettyyn juotoskylpyyn tai suolakylpyyn, jossa on vain sulaa suolaa lämpöhitsausta varten. Tämä menetelmä on yhtenäinen, nopea ja tarkka lämpötilan säätelyssä ja soveltuu suurten komponenttien massatuotantoon ja hitsaukseen. Suolakylvyssä oleva suola koostuu enimmäkseen juoksutuksesta. Hitsauksen jälkeen työkappaleeseen jää suuri määrä juoksutetta ja puhdistustyömäärä on suuri.
Induktiojuotto on hitsausmenetelmä, jossa käytetään lämmönlähteenä korkeataajuista, keskitaajuista tai tehotaajuista indusoitua virtaa. Suurtaajuuslämmitys soveltuu ohutseinäisten putkiliitosten hitsaukseen. Koaksiaalikaapelia ja split-tyyppisiä induktiokäämejä voidaan käyttää juottamiseen maassa pois virtalähteestä, erityisesti joissakin suurissa komponenteissa, kuten raketissa purettavien putkien liitosten hitsauksessa.
Juottaminen uunissa Juotosmateriaalilla varustettu työkappale sijoitetaan uuniin kuumennusta ja hitsausta varten. Usein on tarpeen lisätä juoksutetta tai se voidaan suojata pelkistävällä kaasulla tai inertillä kaasulla, ja lämmitys on suhteellisen tasaista. Uunin juotos voidaan jakaa laatikkojuottouuniin, kaivojuottouuniin, eräjuottouuniin ja jatkuvaan juotosuuniin. Jatkuvia uuneja voidaan käyttää massatuotantoon.
Tyhjiöjuotettu työkappale kuumennetaan tyhjiökammiossa ja sitä käytetään pääasiassa korkealaatuisten tuotteiden ja hapettuvien materiaalien hitsaukseen.
