वैक्यूम ब्रेज़िंग वर्कपीस के मलिनकिरण के कारण और विश्लेषण

वैक्यूम ब्रेज़िंग वर्कपीस की मलिनकिरण विफलता मुख्य रूप से ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के कारण होती है। मूल कारण भट्ठी में अशुद्ध वातावरण (अल्ट्रा ऑक्सीजन या जल वाष्प की उपस्थिति) है, जो वर्कपीस की सतह पर ऑक्साइड फिल्म बनाने का कारण बनता है।

 

I. मूल कारण विश्लेषण

1. अपर्याप्त भट्टी वातावरण शुद्धता (मूल कारण)

घटिया वैक्यूम: वैक्यूम पंप के प्रदर्शन में गिरावट (उदाहरण के लिए, मैकेनिकल पंप या रूट पंप की कम दक्षता) या सिस्टम लीक के कारण अपर्याप्त अंतिम वैक्यूम होता है (उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम ब्रेज़िंग के लिए 3×10⁻¹⁰⁻⁴ Pa से कम या उसके बराबर की आवश्यकता होती है)।

• प्रभाव: अत्यधिक अवशिष्ट ऑक्सीजन आंशिक दबाव धातु ऑक्साइड (जैसे, Al₂O₃, FeO) के संतुलन अपघटन दबाव से अधिक हो जाता है, जिससे ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं शुरू हो जाती हैं।

फर्नेस संदूषक:

• जल वाष्प: यह वर्कपीस/टूलिंग के अधूरे सूखने, भट्टी के ठंडा करने वाले पानी के पाइपों में रिसाव (विशिष्ट उदाहरण: हीट एक्सचेंजर लीक) और भट्टी की दीवारों पर सोखे हुए जल वाष्प के निकलने से आता है।
• तेल वाष्प: यह प्रसार पंप से तेल वापसी से आता है, जो उच्च तापमान क्रैकिंग के बाद वातावरण को प्रदूषित करता है।
• कार्बनिक वाष्पीकरण: वर्कपीस पर अवशिष्ट ग्रीस, सफाई एजेंट, उंगलियों के निशान आदि हाइड्रोकार्बन और जल वाष्प का उत्पादन करने के लिए विघटित हो जाते हैं।

 

2. शीतलक गैस समस्याएँ

• नाइट्रोजन/आर्गन की अशुद्धता: शुद्धता<99.999%, containing excessive oxygen or moisture (e.g., dew point > -54°C to -70°C). Premature aeration during cooling (workpiece temperature > 200°C) or air inhalation due to leaky pipes.
• प्रभाव: उच्च तापमान वाले शीतलन चरण के दौरान ऑक्सीजन युक्त गैसों के संपर्क में आने से वर्कपीस में ऑक्सीकरण और पीलापन आ जाता है (रेडिएटर उदाहरण)।

 

 

3. अनुचित प्रक्रिया नियंत्रण

• ब्रेज़िंग फ़िलर धातु के मुद्दे: एल्यूमीनियम ब्रेज़िंग फ़िलर धातु में अपर्याप्त मैग्नीशियम (एमजी) सामग्री या समय से पहले वाष्पीकरण, जिसके परिणामस्वरूप इसके "गेटर" सुरक्षात्मक प्रभाव का नुकसान होता है (एमजी अधिमानतः ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है)।
• प्रक्रिया वक्र दोष: अत्यधिक ताप (महत्वपूर्ण 300 {3 }}500 डिग्री चरण के दौरान अपर्याप्त निकास) अधिशोषित गैसों के पर्याप्त निष्कासन को रोकता है। अत्यधिक टांकने का तापमान/समय ऑक्सीकरण और एमजी वाष्पीकरण को बढ़ा देता है। उच्च तापमान चरण के दौरान अनुचित शीतलन दर और अशुद्ध वातावरण के संपर्क में आना।

 

 

 

4. सामग्री और परिचालन संदूषण

• अपूर्ण प्रीट्रीटमेंट: स्टैम्पिंग तेल, उंगलियों के निशान आदि के अवशेष वर्कपीस की सतह पर बने रहते हैं (दस्तावेज़ीकरण गर्म हवा सुखाने के साथ संयुक्त अल्ट्रासोनिक सफाई की आवश्यकता पर जोर देता है)। फिक्स्चर को साफ और सुखाया नहीं गया है, या नमी को अवशोषित नहीं किया है (विशेष ब्रेज़िंग फिक्स्चर की आवश्यकता है)।
• उपकरण लीक: वैक्यूम चैम्बर सील की उम्र बढ़ना, ढीले वाल्व (जैसे उच्च - वैक्यूम वाल्व), और लीक होने वाले पानी {{1} ठंडा इलेक्ट्रोड (रिसाव का पता लगाने के लिए हीलियम मास स्पेक्ट्रोमेट्री की आवश्यकता होती है)।

 

द्वितीय. ऑक्सीकरण मलिनकिरण तंत्र

 

• रासायनिक प्रतिक्रिया: जब धातुएँ ऑक्सीजन के संपर्क में आती हैं, तो वे ऑक्सीकरण करती हैं। ऑक्साइड फिल्म की मोटाई के कारण प्रकाश हस्तक्षेप पीला, नीला या इंद्रधनुषी दिखाई देता है (उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम हीट सिंक का पीलापन)।
• गंभीर स्थिति: ऑक्सीजन आंशिक दबाव धातु ऑक्साइड के अपघटन दबाव से कम होना चाहिए। उच्च तापमान पर, अवशिष्ट गैस (CO/H₂) आंशिक दबाव ऑक्सीजन आंशिक दबाव को प्रभावित करता है, और अपर्याप्त वैक्यूम या संदूषण इस संतुलन को बाधित कर सकता है।

 

 

तृतीय. मूल समाधान उपाय

1. भट्ठी के भीतर उच्च वैक्यूम और वातावरण की शुद्धता सुनिश्चित करें

• नियमित रिसाव का पता लगाना और रखरखाव: हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर रिसाव का पता लगाना (रिसाव दर 1×10⁻¹⁰ Pa·m³/s से कम या उसके बराबर), सील का प्रतिस्थापन, और वैक्यूम पंप इकाई का रखरखाव।
• प्रक्रिया अनुकूलन: 300-500 डिग्री पर पर्याप्त निकास के लिए एक इन्सुलेशन प्लेटफ़ॉर्म जोड़ें; टांकने से पहले 5×10⁻³ Pa से कम या उसके बराबर का स्थिर वैक्यूम बनाए रखें। के लिए अच्छा<200°C and then refill with high-purity nitrogen (dew point ≤ -70°C).

 

2. सामग्री और प्रक्रिया नियंत्रण

• ब्रेज़िंग फ़िलर सामग्री का चयन: उपयुक्त वैक्यूम - ग्रेड ब्रेज़िंग फ़िलर सामग्री जो अस्थिर धातु तत्वों से मुक्त हो। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की वैक्यूम ब्रेज़िंग के लिए, मैग्नीशियम सामग्री को नियंत्रित किया जाना चाहिए, या अस्थिरता को दबाने के लिए बिस्मथ युक्त भराव सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए।
• सफाई और सुखाने की प्रक्रिया: अल्ट्रासोनिक सफाई → विआयनीकृत पानी से धोना → गर्म हवा में सुखाना → 4 घंटे के भीतर भट्टी लोडिंग (पुनः ऑक्सीकरण से बचने के लिए)।

 

3. संदूषण निवारण

• टूलींग प्रबंधन: टूलींग और वर्कपीस को समान मानकों के अनुसार साफ और सुखाया जाना चाहिए। यदि 72 घंटे तक उपयोग न किया जाए तो दोबारा बेक करें।
• संचालन निर्देश: फिंगरप्रिंट संदूषण को रोकने के लिए संचालन करते समय साफ दस्ताने पहनें।

 

चतुर्थ. विशिष्ट व्यावहारिक मामले का अध्ययन

 

1. 1. भट्ठी की दीवार पर सफेद पानी के निशान + असामान्य दबाव वृद्धि दर → हीट एक्सचेंजर में रिसाव। मरम्मत वेल्डिंग ने मलिनकिरण का समाधान किया।
2. 2. अपर्याप्त नाइट्रोजन शुद्धता (ओस बिंदु - 50 डिग्री) के कारण गैस परिरक्षित वेल्डिंग के दौरान वर्कपीस का मलिनकिरण → तेजी से ठंडा होने के दौरान वर्कपीस ऑक्सीकरण। उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन (ओस बिंदु -70 डिग्री) पर स्विच करने से समस्या हल हो गई।
3. 3. अत्यधिक तीव्र तापमान वृद्धि के साथ रेडिएटर टांकना (इन्सुलेशन के बिना 500 डिग्री) → जल वाष्प पूरी तरह से समाप्त नहीं होना → टांकने के बाद पीला पड़ना।

 

सारांश

वर्कपीस का मलिनकिरण कारकों के संयोजन के कारण ऑक्सीकरण का परिणाम है:

• प्रत्यक्ष कारण: भट्टी में ऑक्सीजन/जलवाष्प की घुसपैठ का पता लगाना।
• अंतर्निहित मूल कारण: उपकरण विफलता (रिसाव, अकुशल पंपिंग), प्रक्रिया डिजाइन दोष, और अपर्याप्त सामग्री संदूषण नियंत्रण।

 

*** मानकों (जैसे AMS2678A) के आधार पर निरंतर अनुकूलन के साथ, वैक्यूम सिस्टम, गैस की शुद्धता, सफाई प्रक्रियाओं और प्रक्रिया प्रोफाइल का व्यवस्थित निरीक्षण आवश्यक है।

 

अस्वीकरण:
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