سٹینلیس سٹیل کی بریزنگ

سٹینلیس سٹیل کی بریزنگ

1. بریزیبلٹی

سٹینلیس سٹیل بریزنگ میں بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ سطح پر موجود آکسائیڈ فلم ٹانکا لگانے کے گیلے ہونے اور پھیلنے کو سنجیدگی سے متاثر کرتی ہے۔مختلف سٹینلیس سٹیل میں Cr کی کافی مقدار ہوتی ہے، اور کچھ میں Ni, Ti, Mn, Mo, Nb اور دیگر عناصر بھی ہوتے ہیں، جو سطح پر مختلف قسم کے آکسائیڈز یا جامع آکسائیڈ بھی بنا سکتے ہیں۔ان میں سے، Cr اور Ti کے آکسائیڈز Cr2O3 اور TiO2 کافی مستحکم اور ہٹانا مشکل ہیں۔ہوا میں بریزنگ کرتے وقت، انہیں ہٹانے کے لیے فعال بہاؤ کا استعمال کیا جانا چاہیے۔حفاظتی ماحول میں بریزنگ کرتے وقت، آکسائڈ فلم کو صرف اعلی طہارت والے ماحول میں کم اوس پوائنٹ اور کافی زیادہ درجہ حرارت کے ساتھ کم کیا جا سکتا ہے۔ویکیوم بریزنگ میں، اچھا بریزنگ اثر حاصل کرنے کے لیے کافی ویکیوم اور کافی درجہ حرارت ہونا ضروری ہے۔

سٹینلیس سٹیل بریزنگ کا ایک اور مسئلہ یہ ہے کہ حرارتی درجہ حرارت کا بنیادی دھات کی ساخت پر شدید اثر پڑتا ہے۔Austenitic سٹینلیس سٹیل کی بریزنگ ہیٹنگ کا درجہ حرارت 1150 ℃ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، ورنہ اناج سنجیدگی سے بڑھے گا۔اگر آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل میں مستحکم عنصر Ti یا Nb نہیں ہے اور اس میں کاربن کی مقدار زیادہ ہے تو حساسیت کے درجہ حرارت (500 ~ 850 ℃) کے اندر بریزنگ سے بھی گریز کیا جانا چاہیے۔کرومیم کاربائیڈ کی ورن کی وجہ سے سنکنرن مزاحمت کو کم ہونے سے روکنا۔martensitic سٹینلیس سٹیل کے لئے بریزنگ درجہ حرارت کا انتخاب زیادہ سخت ہے.ایک یہ کہ بریزنگ کے درجہ حرارت کو بجھانے والے درجہ حرارت کے ساتھ ملایا جائے، تاکہ بریزنگ کے عمل کو گرمی کے علاج کے عمل کے ساتھ ملایا جا سکے۔دوسرا یہ کہ بریزنگ کے دوران بیس میٹل کو نرم ہونے سے روکنے کے لیے بریزنگ کا درجہ حرارت ٹیمپرنگ درجہ حرارت سے کم ہونا چاہیے۔ورن سخت کرنے والے سٹینلیس سٹیل کے بریزنگ ٹمپریچر سلیکشن کا اصول مارٹینیٹک سٹینلیس سٹیل جیسا ہی ہے، یعنی بہترین مکینیکل خصوصیات حاصل کرنے کے لیے بریزنگ کا درجہ حرارت ہیٹ ٹریٹمنٹ سسٹم سے مماثل ہونا چاہیے۔

مندرجہ بالا دو اہم مسائل کے علاوہ، آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کو بریز کرتے وقت تناؤ کے ٹوٹنے کا رجحان ہوتا ہے، خاص طور پر جب تانبے کی زنک فلر دھات کے ساتھ بریزنگ کی جاتی ہے۔تناؤ کے ٹوٹنے سے بچنے کے لیے، بریزنگ سے پہلے ورک پیس کو تناؤ سے نجات دلائی جائے، اور بریزنگ کے دوران ورک پیس کو یکساں طور پر گرم کیا جائے۔

2. بریزنگ مواد

(1) سٹینلیس سٹیل ویلڈمنٹ کے استعمال کی ضروریات کے مطابق، سٹینلیس سٹیل کی ویلڈمنٹ کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والی بریزنگ فلر میٹلز میں ٹن لیڈ بریزنگ فلر میٹل، سلور بیسڈ بریزنگ فلر میٹل، کاپر بیسڈ بریزنگ فلر میٹل، مینگنیج پر مبنی بریزنگ فلر میٹل، نکل پر مبنی بریزنگ فلر میٹل شامل ہیں۔ بریزنگ فلر میٹل اور قیمتی دھات بریزنگ فلر میٹل۔

ٹن لیڈ سولڈر بنیادی طور پر سٹینلیس سٹیل سولڈرنگ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، اور یہ اعلی ٹن مواد کے لئے موزوں ہے.ٹانکا لگانے والے میں ٹن کا مواد جتنا زیادہ ہوگا، سٹینلیس سٹیل پر اس کا گیلا ہونا اتنا ہی بہتر ہوگا۔1Cr18Ni9Ti سٹین لیس سٹیل کے جوڑوں کی قینچ کی طاقت کو کئی عام ٹن لیڈ سولڈرز کے ساتھ بریز کیا گیا ہے ٹیبل 3 میں درج ہے۔ جوڑوں کی کم طاقت کی وجہ سے، وہ صرف چھوٹی بیئرنگ صلاحیت والے حصوں کو بریز کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

ٹیبل 3 1Cr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کی قینچ کی طاقت ٹن لیڈ سولڈر کے ساتھ بریزڈ

چاندی پر مبنی فلر دھاتیں بریزنگ سٹینلیس سٹیل کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والی فلر دھاتیں ہیں۔ان میں، سلور کاپر زنک اور سلور کاپر زنک کیڈیمیم فلر دھاتیں سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہیں کیونکہ بریزنگ ٹمپریچر کا بیس میٹل کی خصوصیات پر بہت کم اثر ہوتا ہے۔ICr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل کے جوڑوں کی طاقت جو کئی عام چاندی پر مبنی سولڈرز کے ساتھ بریزڈ ہوتی ہے ٹیبل 4 میں درج ہے۔ چاندی پر مبنی سولڈرز کے ساتھ بریز کیے گئے سٹینلیس سٹیل کے جوڑوں کو انتہائی سنکنرن میڈیا میں شاذ و نادر ہی استعمال کیا جاتا ہے، اور جوڑوں کا کام کرنے کا درجہ حرارت عام طور پر 300 ℃ سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔ .نکل کے بغیر سٹینلیس سٹیل کو بریزنگ کرتے وقت، مرطوب ماحول میں بریزڈ جوائنٹ کے سنکنرن کو روکنے کے لیے، زیادہ نکل والی بریزنگ فلر میٹل استعمال کی جائے گی، جیسے b-ag50cuzncdni۔مارٹینسٹک سٹینلیس سٹیل کو بریز کرتے وقت، بیس میٹل کو نرم ہونے سے روکنے کے لیے، بریزنگ فلر میٹل جس میں بریزنگ کا درجہ حرارت 650 ℃ سے زیادہ نہ ہو استعمال کیا جائے، جیسے b-ag40cuzncd۔حفاظتی ماحول میں سٹینلیس سٹیل کو بریز کرتے وقت، سطح پر آکسائیڈ فلم کو ہٹانے کے لیے، سیلف بریزنگ فلوکس پر مشتمل لتیم استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے b-ag92culi اور b-ag72culi۔ویکیوم میں سٹینلیس سٹیل کو بریزنگ کرتے وقت، فلر میٹل کو اب بھی اچھی گیلا ہونے کی صلاحیت رکھنے کے لیے جب اس میں Zn اور CD جیسے عناصر شامل نہ ہوں جو بخارات میں آسانی سے اُڑ سکتے ہیں، تو چاندی کی فلر دھات جس میں Mn، Ni اور RD جیسے عناصر ہوتے ہیں منتخب شدہ.

ٹیبل 4 کی مضبوطی ICr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل جوائنٹ چاندی پر مبنی فلر میٹل کے ساتھ بریزڈ

تانبے پر مبنی بریزنگ فلر دھاتیں جو مختلف اسٹیلوں کو بریز کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں وہ بنیادی طور پر خالص تانبا، کاپر نکل اور کاپر مینگنیج کوبالٹ بریزنگ فلر دھاتیں ہیں۔خالص تانبے بریزنگ فلر دھات بنیادی طور پر گیس کے تحفظ یا ویکیوم کے تحت بریزنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کا کام کرنے کا درجہ حرارت 400 ℃ سے زیادہ نہیں ہے، لیکن جوائنٹ میں آکسیکرن مزاحمت کم ہے۔کاپر نکل بریزنگ فلر میٹل بنیادی طور پر شعلہ بریزنگ اور انڈکشن بریزنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔بریزڈ 1Cr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کی طاقت ٹیبل 5 میں دکھائی گئی ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جوائنٹ کی طاقت بیس میٹل جیسی ہے، اور کام کرنے کا درجہ حرارت زیادہ ہے۔Cu Mn co بریزنگ فلر میٹل بنیادی طور پر حفاظتی ماحول میں بریزنگ مارٹینسٹک سٹینلیس سٹیل کے لیے استعمال ہوتی ہے۔مشترکہ طاقت اور کام کرنے کا درجہ حرارت سونے پر مبنی فلر میٹل کے ساتھ بریزڈ کے مقابلے ہیں۔مثال کے طور پر، b-cu58mnco سولڈر کے ساتھ بریزڈ 1Cr13 سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کی کارکردگی وہی ہے جو b-au82ni سولڈر کے ساتھ بریزڈ سٹینلیس سٹیل کے جوائنٹ کی طرح ہے (ٹیبل 6 دیکھیں)، لیکن پیداواری لاگت بہت کم ہو گئی ہے۔

اعلی درجہ حرارت کاپر بیس فلر میٹل کے ساتھ بریزڈ 1Cr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کی ٹیبل 5 قینچ کی طاقت

ٹیبل 6 1Cr13 سٹینلیس سٹیل بریزڈ جوائنٹ کی قینچ کی طاقت

مینگنیج پر مبنی بریزنگ فلر دھاتیں بنیادی طور پر گیس شیلڈ بریزنگ کے لیے استعمال ہوتی ہیں، اور گیس کی پاکیزگی زیادہ ہونا ضروری ہے۔بیس میٹل کے اناج کی نشوونما سے بچنے کے لیے، 1150 ℃ سے کم بریزنگ درجہ حرارت کے ساتھ متعلقہ بریزنگ فلر میٹل کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔مینگنیج پر مبنی ٹانکا لگا کر بریز کیے گئے سٹینلیس سٹیل کے جوڑوں کے لیے تسلی بخش بریزنگ اثر حاصل کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ جدول 7 میں دکھایا گیا ہے۔ جوائنٹ کا کام کرنے کا درجہ حرارت 600 ℃ تک پہنچ سکتا ہے۔

ٹیبل 7 lcr18ni9fi سٹینلیس سٹیل جوائنٹ کی قینچ کی طاقت مینگنیج پر مبنی فلر میٹل کے ساتھ بریزڈ

جب سٹینلیس سٹیل کو نکل بیس فلر میٹل سے بریز کیا جاتا ہے تو جوائنٹ میں اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی ہوتی ہے۔یہ فلر دھات عام طور پر گیس شیلڈ بریزنگ یا ویکیوم بریزنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے کہ جوڑوں کی تشکیل کے دوران بریزڈ جوائنٹ میں زیادہ ٹوٹنے والے مرکبات پیدا ہوتے ہیں، جو جوڑوں کی مضبوطی اور پلاسٹکٹی کو سنجیدگی سے کم کرتے ہیں، جوڑوں کے فرق کو کم سے کم کیا جانا چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ عناصر آسانی سے ٹوٹنے والے مرحلے میں بن سکتے ہیں۔ سولڈر مکمل طور پر بیس میٹل میں پھیلا ہوا ہے۔بریزنگ ٹمپریچر پر لمبے ہولڈنگ ٹائم کی وجہ سے بیس میٹل اناج کی افزائش کو روکنے کے لیے، ویلڈنگ کے بعد کم درجہ حرارت (بریزنگ ٹمپریچر کے مقابلے) پر شارٹ ٹائم ہولڈنگ اور ڈفیوژن ٹریٹمنٹ کے عمل کے اقدامات کیے جا سکتے ہیں۔

بریزنگ سٹینلیس سٹیل کے لیے استعمال ہونے والی نوبل میٹل بریزنگ فلر میٹلز میں بنیادی طور پر گولڈ پر مبنی فلر میٹلز اور فلر میٹلز پر مشتمل پیلیڈیم شامل ہیں، جن میں سے سب سے زیادہ عام ہیں b-au82ni، b-ag54cupd اور b-au82ni، جن میں اچھی گیلی صلاحیت ہوتی ہے۔بریزڈ سٹینلیس سٹیل جوائنٹ میں اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور آکسیکرن مزاحمت ہے، اور زیادہ سے زیادہ کام کرنے کا درجہ حرارت 800 ℃ تک پہنچ سکتا ہے۔B-ag54cupd میں b-au82ni سے ملتی جلتی خصوصیات ہیں اور اس کی قیمت کم ہے، اس لیے یہ b-au82ni کی جگہ لیتا ہے۔

(2) بہاؤ اور بھٹی کے ماحول میں سٹینلیس سٹیل کی سطح پر آکسائیڈز جیسے Cr2O3 اور TiO2 ہوتے ہیں، جنہیں صرف مضبوط سرگرمی کے ساتھ بہاؤ کے استعمال سے ہٹایا جا سکتا ہے۔جب سٹینلیس سٹیل کو ٹن لیڈ سولڈر سے بریز کیا جاتا ہے، تو مناسب بہاؤ فاسفورک ایسڈ آبی محلول یا زنک آکسائیڈ ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول ہوتا ہے۔فاسفورک ایسڈ آبی محلول کی سرگرمی کا وقت کم ہے، اس لیے تیز گرم کرنے کا بریزنگ طریقہ اپنانا چاہیے۔Fb102, fb103 یا fb104 فلوکس کو سلور پر مبنی فلر میٹلز کے ساتھ سٹینلیس سٹیل کو بریز کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔تانبے پر مبنی فلر میٹل کے ساتھ سٹینلیس سٹیل کو بریز کرتے وقت، اعلی بریزنگ درجہ حرارت کی وجہ سے fb105 فلوکس استعمال کیا جاتا ہے۔

بھٹی میں سٹینلیس سٹیل کو بریزنگ کرتے وقت، ویکیوم ماحول یا حفاظتی ماحول جیسے ہائیڈروجن، آرگن اور سڑنے والی امونیا کا اکثر استعمال ہوتا ہے۔ویکیوم بریزنگ کے دوران، ویکیوم پریشر 10-2Pa سے کم ہوگا۔حفاظتی ماحول میں بریزنگ کرتے وقت، گیس کا اوس پوائنٹ -40 ℃ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے اگر گیس کی پاکیزگی کافی نہیں ہے یا بریزنگ کا درجہ حرارت زیادہ نہیں ہے، تو تھوڑی مقدار میں گیس بریزنگ فلوکس، جیسے بوران ٹرائی فلورائیڈ، کر سکتے ہیں۔ ماحول میں شامل کیا جائے۔

2. بریزنگ ٹیکنالوجی

کسی بھی چکنائی اور تیل کی فلم کو ہٹانے کے لیے بریزنگ سے پہلے سٹینلیس سٹیل کو زیادہ سختی سے صاف کرنا چاہیے۔صفائی کے فوراً بعد بریز کرنا بہتر ہے۔

سٹینلیس سٹیل بریزنگ شعلہ، انڈکشن اور فرنس میڈیم ہیٹنگ کے طریقے اپنا سکتی ہے۔بھٹی میں بریزنگ کے لیے بھٹی میں درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کا ایک اچھا نظام ہونا چاہیے (بریزنگ کے درجہ حرارت کا انحراف ± 6 ℃ ہونا ضروری ہے) اور اسے تیزی سے ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے۔جب ہائیڈروجن کو بریزنگ کے لیے شیلڈنگ گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو ہائیڈروجن کی ضروریات بریزنگ کے درجہ حرارت اور بیس میٹل کی ساخت پر منحصر ہوتی ہیں، یعنی بریزنگ کا درجہ حرارت جتنا کم ہوگا، بیس میٹل میں سٹیبلائزر اتنا ہی کم ہوگا، اور اوس اتنی ہی کم ہوگی۔ ہائیڈروجن پوائنٹ کی ضرورت ہے۔مثال کے طور پر، 1Cr13 اور cr17ni2t جیسے martensitic سٹینلیس سٹیل کے لیے، جب 1000 ℃ پر بریزنگ کی جاتی ہے، تو ہائیڈروجن کا اوس پوائنٹ -40 ℃ سے کم ہونا ضروری ہے۔بغیر سٹیبلائزر کے 18-8 کرومیم نکل سٹینلیس سٹیل کے لیے، 1150 ℃ پر بریزنگ کے دوران ہائیڈروجن کا اوس پوائنٹ 25 ℃ سے کم ہوگا۔تاہم، ٹائٹینیم سٹیبلائزر پر مشتمل 1Cr18Ni9Ti سٹینلیس سٹیل کے لیے، 1150 ℃ پر بریزنگ کرتے وقت ہائیڈروجن اوس پوائنٹ -40 ℃ سے کم ہونا چاہیے۔آرگون پروٹیکشن کے ساتھ بریزنگ کرتے وقت، آرگن کی پاکیزگی زیادہ ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔اگر تانبے یا نکل کو سٹینلیس سٹیل کی سطح پر چڑھایا جائے تو شیلڈنگ گیس کی پاکیزگی کی ضرورت کم ہو سکتی ہے۔سٹینلیس سٹیل کی سطح پر آکسائیڈ فلم کو ہٹانے کو یقینی بنانے کے لیے، BF3 گیس کا بہاؤ بھی شامل کیا جا سکتا ہے، اور خود بہاؤ سولڈر پر مشتمل لتیم یا بوران بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔جب ویکیوم بریزنگ سٹینلیس سٹیل، ویکیوم ڈگری کی ضروریات بریزنگ کے درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہیں۔بریزنگ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، مطلوبہ خلا کو کم کیا جا سکتا ہے۔

بریزنگ کے بعد سٹینلیس سٹیل کا بنیادی عمل بقایا بہاؤ اور بقایا بہاؤ روکنے والے کو صاف کرنا ہے، اور اگر ضروری ہو تو بریزنگ کے بعد گرمی کا علاج کرنا ہے۔استعمال ہونے والے بہاؤ اور بریزنگ کے طریقہ کار پر منحصر ہے، بقایا بہاؤ کو پانی سے دھویا جا سکتا ہے، میکانکی طور پر صاف یا کیمیائی طور پر صاف کیا جا سکتا ہے۔اگر کھرچنے والے کو جوائنٹ کے قریب گرم جگہ میں بقایا بہاؤ یا آکسائیڈ فلم کو صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو ریت یا دیگر غیر دھاتی باریک ذرات استعمال کیے جائیں۔martensitic سٹینلیس سٹیل اور ورن کو سخت کرنے والے سٹینلیس سٹیل سے بنے حصوں کو بریزنگ کے بعد مواد کی خصوصی ضروریات کے مطابق ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔Ni Cr B اور Ni Cr Si فلر دھاتوں کے ساتھ بریز کیے گئے سٹینلیس سٹیل کے جوڑوں کو بریزنگ کے بعد ڈفیوژن ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ساتھ علاج کیا جاتا ہے تاکہ بریزنگ گیپ کی ضروریات کو کم کیا جا سکے اور جوڑوں کے مائکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو بہتر بنایا جا سکے۔