Pildījuma metāli ir nedziedātie metāla savienojuma varoņi - Tie pārveido vienkāršu kontaktu starp metāliem stipros, izturīgus un funkcionālus savienojumus. Bez tiem daudzi metināšanas un cietlodēšanas procesi nespētu radīt uzticamas locītavas, ierobežojot spēju veidot visu, sākot no debesskrāpjiem līdz viedtālruņiem. Viņu nozīme izriet no viņu spējas atrisināt galvenos izaicinājumus metāla savienošanā, uzlabot veiktspēju un nodrošināt daudzpusību dažādās nozarēs.
1. tie rada spēcīgas, metalurģiskas saites (ne tikai mehāniskas)
Kad tiek apvienoti divi metāli, bieži neizdodas vienkārša "izkauses un drošinātāja" pieeja: bāzes metāli vien var nepietiekami plūst, lai aizpildītu spraugas, vai arī tie var veidot vājus, trauslus savienojumus, atdzesējot. Pildījuma metāli to atrisina:
Veidojot vienotu struktūru: Tie izkausē un sajaucas ar bāzes metāliem atomu līmenī, izveidojot vienu, nepārtrauktu saiti, nevis virsmu - līmeņa stiprinājumu. Šī "metalurģiskā saite" ir daudz spēcīgāka nekā mehāniskie stiprinājumi (piemēram, bultskrūves) vai līmes, kas balstās uz berzi vai ķīmisku pielipšanu.
Vienmērīgi sadalot stresu: Pareizi izvēlēts pildviela nodrošina, ka locītava ir slodze ar apkārtējo metālu, neļaujot stresam koncentrēties vienā vietā (izplatīts kļūmes iemesls). Piemēram, tērauda tilti izmanto pildvielas stieņus, kas atbilst sijas stiprumam, tāpēc metinājums nesekojas zem tilta svara.
2. Tie tilta spraugas un kompensē nepilnību
Reālā - pasaules izgatavošanā metāla daļas reti ir lieliski izlīdzinātas. Pat sīkas nepilnības (0,01 collas vai mazākas) starp darbiem var vājināt metinājumu. Pildījuma metāli:
Aizpildiet spraugas: Plūstiet telpās starp metāliem kušanas laikā, nodrošinot, ka nav tukšumu. Bez pildvielas šīs spraugas izveidotu "caurumus" locītavā, liekot tai pakļauties zem spiediena.
Pielāgoties nevienmērīgām malām: Kompensējiet aptuvenus griezumus, iespiedumus vai neatbilstības - kopīgu ražošanas vai remonta darbos. Piemēram, saliekta tērauda kronšteina fiksēšana izmanto pildvielu, lai atjaunotu bojāto zonu, atjaunojot tā formu un izturību.
Nomainiet zaudēto materiālu: Nobīdes metāls, kas metināšanas laikā izkūst no pamatnes (dabisks augstas karstuma blakusprodukts). Bez pildvielas locītava būtu plāna un vājināta, nespējot atbalstīt kravas.
3. Tie uzlabo locītavu veiktspēju ārpus parastā metāla
Pildījuma metāli ne tikai "aizpilda vietu" - Tie uzlabo locītavas īpašības, bieži padarot to stiprāku, izturīgāku vai izturīgāku pret bojājumiem nekā paši bāzes metāli:
Palielināt izturību: Strukturāliem pielietojumiem (piemēram, lidmašīnas spārniem, celtņa ieročiem) pildvielas tiek formulētas tā, lai tās atbilstu vai pārsniegtu parastā metāla stiepes izturību. Piemēram, tāds tērauda pildviela kā E7018 rada metinātas, kas iztur 70 000 psi spēka -, kas ir kritiska, lai atbalstītu smagas kravas.
Pretoties korozijai: Specializētas pildvielas pievieno tādus elementus kā hroms (nerūsējošam tēraudam) vai magniju (alumīnijam), lai aizsargātu metinājumus no rūsas, sālsūdens vai ķīmiskām vielām. Tas ir ļoti svarīgi jūras detaļām, santehnikai vai rūpnieciskām tvertnēm.
Izturēt ekstrēmus apstākļus: Augsts - temperatūras pildvielas (piemēram, niķeļa - balstīti sakausējumi) Uzturiet stiprību krāsnīs vai strūklas motoros, savukārt zems - temperatūras pildvielas pretojas trauslumam aukstā klimatā (piemēram, arktikas cauruļvadi).
4. Viņi ļauj savienot atšķirīgus vai sarežģītus metālus
Daži metāli ir gandrīz neiespējami pievienoties bez pildvielas. Tas ietver:
Atšķirīgi metāli: Tērauda savienošana ar varu, alumīnija misiņa vai nerūsējošā tērauda līdz oglekļa tēraudam tieši bieži rada trauslus "starpmetāliskos savienojumus", kas viegli plaisā. Pildvielas darbojas kā "tilts", kas saista abiem metāliem, neveidojot šos vājos savienojumus. Piemēram, sudrabs - vara pildvielas pievieno vara caurules tērauda veidgabaliem santehnikā, izvairoties no noplūdēm un korozijas.
Augsts - stiprums vai siltums - jutīgi metāli: Sakausējumi, piemēram, 7075 alumīnijs (lietots kosmosā) vai instrumentu tēraudam, ir pakļauti plaisāšanai, kad tie ir metināti. Pildvielas ar precīzām formulām (piemēram, ER5356 alumīnija) samazina šo risku, saskaņojot metāla dzesēšanas ātrumu.
Plāni vai delikāti metāli: Metināšanas plānas loksnes (piemēram, alumīnija apšuvums, elektroniskas sastāvdaļas) riski deg caur parasto metālu. Pildvielas ar zemiem kausēšanas punktiem (piemēram, ER4043 alumīnijam) ļauj kontrolētai savienošanai bez bojājumiem.
5. tie novērš defektus, kas vājina locītavas
Metāla savienojums ir pilns ar riskiem: liels siltums var radīt burbuļus (porainību), nevienmērīga dzesēšana var izraisīt plaisas, un oksidācija var veidot trauslus oksīdus. Pildījuma metāli aktīvi novērš šos jautājumus:
Cīņas porainība: Pievienojiet dezoksidējošus elementus (piemēram, mangānu tērauda pildījumos), kas notver gāzes (piemēram, skābekli), pirms tie veido burbuļus metinājumā.
Beidziet plaisāt: Leģējošie elementi (piemēram, silīcijs alumīnija pildvielās) Pielāgojiet to, kā metinājums sacietē, samazinot "karstu plaisāšanu", kad locītava atdziest.
Izvairieties no oksidācijas: Daži pildvielas (piemēram, plūsma - cored vadi) ietver plūsmu, kas kūst, veidojot aizsargājošu vairogu, bloķējot skābekli no reaģēšanas ar izkausētu metālu.
6. Viņi ļauj remontu un pārstrādi
Pildījuma metāli pagarina bojāto metāla detaļu kalpošanas laiku, samazinot atkritumu un izmaksas:
Salabojiet plaisas un caurumus: Atjaunot nēsātas vai salauztas vietas (piemēram, saplaisājušu čuguna motora bloks, nogremdēts alumīnija laivas korpuss), pievienojot pildvielu, lai atjaunotu formu un izturību. Bez pildvielas šīm detaļām būtu jāmaina - dārgas un izšķērdīgas.
Salvage nepareizi ražotas daļas: Pareizas kļūdas, piemēram, virs - urbtiem caurumiem vai nevienmērīgiem griezumiem, pievienojot pildvielu, pārvēršot kļūdainus komponentus izmantojamos.
Pārpētīt veco metālu: Iespējojiet pārstrādi, pievienojot metāllūžņu metālu jaunās konstrukcijās (piemēram, tērauda staru kūļu atkārtoti mēbelēs), samazinot vajadzību pēc jaunām izejvielām.
Secinājums
Pildījuma metāli ir svarīgi, jo tie pārvērš “kontaktu” par “savienojumu”. Viņi atrisina metāla savienošanas pamat izaicinājumus - nepilnības, vājums, nesaderība un defekti -, vienlaikus uzlabojot īpašas vajadzības. Sākot no debesskrāpjiem līdz viedtālruņiem, gandrīz katra metāla struktūra vai ierīce ir atkarīga no pildvielu metāliem, lai darbotos droši un izturīgi. Bez tiem mūsdienīga ražošana, celtniecība un remonts nebūtu iespējams.
