Brazing induksioni i tubit prej çeliku inox në një bazë

Brazing induksioni i tubit prej çeliku inox në një bazë

Objektivi:

Brazing induksion u përdor për të bashkuar një tub çeliku inox (OD: 45 mm, ID: 42 mm) në një bazë metalike të pajtueshme. Qëllimi ishte arritja e një lidhjeje të fortë, pa rrjedhje, me integritet të lartë të bashkimit, të përshtatshme për streset mekanike dhe termike. Rasti synonte gjithashtu të optimizonte parametrat e brumosjes, duke përfshirë fuqinë, frekuencën, modelin e mbështjelljes, përzgjedhjen e metalit mbushës dhe kohën e ngjitjes, duke ruajtur efikasitetin e kostos dhe duke minimizuar shtrembërimin termik.

Pajisjet:

1. Makinë Brazing Induksioni
   • Model: Sistemi i ngjitjes me induksion 10 kW
   • Frekuenca Gama: 300–800 kHz
2. Spirale me induksion me porosi
   • Projektuar posaçërisht për të përshtatur kërkesat e gjeometrisë dhe ngrohjes së tubit inox dhe lidhjes së bazës.
3. Sistemi i ftohjes
   • Sistemi i ftohjes së ujit për të parandaluar mbinxehjen e pajisjeve të induksionit dhe për të stabilizuar temperaturën gjatë funksionimit të vazhdueshëm.
4. Pajisjet dhe mjetet e pozicionimit
   • Rrip dhe pajisje për të lidhur tubin dhe bazën prej çeliku inox me saktësi gjatë ngjitjes.

Materialet:

1. Tub inox
   • Diametri i jashtëm: 45 mm
   • Diametri i brendshëm: 42 mm
   • Klasa e materialit: AISI 304 (e zgjedhur për rezistencën ndaj korrozionit dhe forcën mekanike).
2. Materiali bazë
   • Baza e butë prej çeliku (çelik karboni), e përdorur për përshtatshmërinë ekonomike dhe përputhshmërinë e saj me tubat prej çeliku të pandryshkshëm për brazim.
3. Mbushës Metal
   • Metal mbushës: BAg-7 (aliazh me bazë argjendi me rreth 56% përmbajtje argjendi, që ofron rrjedhje të shkëlqyer kapilar dhe pajtueshmëri me çelik inox).
   • Gama e shkrirjes: 630–660°C.
4. Gradient
   • Lloji: Fluks me bazë fluori; përdoret për të hequr oksidet dhe për të nxitur ngjitjen e mbushësit në bazën dhe tubin inox.

Testimi i ngjitjes:

1. Zgjedhja e fuqisë dhe frekuencës
   • A fuqia dalëse prej 7 kW u përcaktua eksperimentalisht si optimale për ngrohjen e zonës së bashkimit pa mbinxehje të pjesëve të tjera të montimit.
   • La Frekuenca e funksionimit u vendos në 400 kHz për të siguruar ngrohjen efikase të materialit inox me spirale.
2. Dizajni i mbështjelljes së induksionit
   • Një spirale me rrotullim të dyfishtë u përdor për të përqendruar nxehtësinë në zonën e bashkimit, duke siguruar ngrohje uniforme të tubit të çelikut dhe bazës njëkohësisht.
   • Diametri i spirales është projektuar për të siguruar një hendek 3-5 mm në të gjitha anët e tubit për bashkim të barabartë me induksion.
3. Testi i pozicionimit të përbashkët
   • Tubi prej çeliku inox (45 mm OD) u përafrua saktësisht me bazën për të siguruar një hendek të barabartë prej 0.1–0.2 mm për veprimin kapilar të materialit mbushës.
4. Temperatura Control
   • Një pirometër siguronte që temperatura e bashkimit të arrinte dhe të ruhej afërsisht 650°C.
5. Koha e brazimit
   • Provat identifikuan një kohë optimale të ngjitjes së Sekonda 10, duke lejuar bashkimin të arrijë pragun e duhur të temperaturës për shkrirjen dhe ngjitjen e metalit mbushës pa ekspozim të tepërt ndaj nxehtësisë.

Hapat e ngjitjes:

1. Përgatitje
   • Pastroni me kujdes sipërfaqen e tubit të inoksit dhe bazës për të hequr vajin, papastërtitë dhe oksidet.
   • Aplikoni fluks me bazë fluori në mënyrë uniforme në sipërfaqet e kyçeve.
2. Montimi dhe pozicionimi i instalimeve
   • Tubi prej çeliku inox u vendos në bazë, me një bashkim të mbivendosur për të maksimizuar forcën. Regjistrimet e mbajtën asamblenë të qëndrueshme gjatë procesit.
3. Ngrohje Induksioni
   • Makina me induksion aplikoi 7 kW fuqi në 400 kHz. Ngrohja e saktë u fokusua në bashkim, ku spiralja rrethonte tubin dhe bazën.
4. Aplikimi i materialit mbushës
   • Ndërsa temperatura iu afrua 650°C, aliazhi mbushës u aplikua në bashkim. Veprimi kapilar tërhoqi mbushësin e shkrirë në hendekun e përbashkët.
5. Ftohës
   • Pas ngjitjes, montimi u la të ftohet natyrshëm për të shmangur goditjen termike.

Rezultatet / Përfitimet:

1. Forca e Përbashkët
   • Lidhja e ngjitur iu nënshtrua testimit në tërheqje dhe tejkaloi kërkesat për ngarkesën mekanike me një diferencë prej 15%, duke arritur një lidhje të fortë dhe rezistente ndaj rrjedhjeve të përshtatshme për aplikime nën presion.
2. Integriteti termik
   • Procesi minimizoi shtrembërimin e nxehtësisë, duke ruajtur saktësinë dimensionale të tubit dhe bazës prej çeliku inox.
3. Efikasitet
   • Procesi i brazimit përfundoi brenda Koha e ngrohjes 10 sekonda, duke demonstruar produktivitet të lartë me konsum minimal të energjisë.
4. Përfundim i rregullt
   • Lidhja kishte një përfundim të pastër për shkak të ngrohjes së duhur, shpërndarjes së materialit mbushës dhe mbetjeve minimale të fluksit. Pastrimi pas brazimit ishte minimal.

Ngrohja induktive siguron:

1. Ngrohje Precize dhe Lokale:
   Sistemi i induksionit shpërndau nxehtësi drejtpërdrejt dhe në mënyrë uniforme në zonën e bashkimit pa prekur seksionet ngjitur, duke reduktuar stresin termik dhe duke ruajtur vetitë e materialit.
2. Kontrolli i procesit:
   Kontrolli i saktë mbi temperaturën, fuqinë dhe frekuencën siguroi cilësi të qëndrueshme të bashkimit dhe lejoi optimizimin për skenarë të ndryshëm prodhimi.
3. Ripërsëritshmëria:
   Procesi i induksionit siguroi rezultate të qëndrueshme me ndryshime minimale midis nyjeve, duke e bërë atë shumë të besueshëm për përdorim industrial në shkallë të gjerë.
4. Efikasitetin e Energjisë:
   Sistemi i induksionit 10 kW arriti efikasitet të lartë të ngrohjes, duke reduktuar ndjeshëm përdorimin e energjisë në krahasim me metodat alternative të brumosjes si brazimi në furrë.
5. Siguria dhe Pastërtia:
   Ngrohja me induksion eliminoi flakët e hapura, duke reduktuar rreziqet në vendin e punës dhe duke siguruar një mjedis më të pastër procesi.

Analiza e të dhënave dhe statistikat:

kjo kasë brazimi me induksion demonstroi efektivitetin dhe saktësinë e metodës në krijimin e nyjeve me cilësi të lartë në aplikimet sfiduese të çelikut inox. Analiza e detajuar dhe optimizimi i të gjithë parametrave të procesit siguroi suksesin e funksionimit të brazimit duke maksimizuar efikasitetin dhe produktivitetin.