Zasada spawania lutownicą elektryczną
Lutowanie jest nauką, a zasada lutowania za pomocą żelazka elektrycznego polega na podgrzaniu i stopieniu stałego drutu lutowniczego za pomocą nagrzanego żelazka, a następnie wykorzystaniu efektu topnika, aby wpłynął on do lutowanego metalu. Po ostygnięciu tworzy mocny i niezawodny punkt lutowniczy.
Kiedy lutem jest stop cyny i ołowiu, a powierzchnią spawania jest miedź, lut najpierw zwilża powierzchnię spawania. Wraz z pojawieniem się zjawiska zwilżania, lutowie powoli dyfunduje w kierunku metalicznej miedzi, tworząc warstwę adhezyjną na powierzchni styku pomiędzy lutem a metaliczną miedzią, powodując ich mocne połączenie. Lutowanie odbywa się zatem poprzez trzy procesy fizyczne i chemiczne: zwilżanie, dyfuzję i wiązanie metalurgiczne.
1. Zwilżanie: Proces zwilżania odnosi się do przepływu roztopionego lutowia wzdłuż drobnych wklęsłych, wypukłych i krystalicznych szczelin na powierzchni metalu nieszlachetnego pod wpływem siły kapilarnej, tworząc warstwę przyczepną na powierzchni zespawanego metalu nieszlachetnego, tak że atomy lutu i metalu nieszlachetnego znajdują się blisko siebie, osiągając odległość, na której działa grawitacja atomowa.
Warunki środowiskowe powodujące zwilżanie: Powierzchnia spawanego materiału podstawowego musi być czysta i wolna od tlenków i zanieczyszczeń.
Mówiąc metaforycznie, kiedy woda spada na liście lotosu, tworząc kropelki wody, oznacza to, że woda nie może zmoczyć lotosu. Kiedy woda spada na bawełnę, przedostaje się ona do bawełny i ją zwilża.
2. Dyfuzja: Wraz z postępem zwilżania zaczyna zachodzić zjawisko wzajemnej dyfuzji pomiędzy atomami lutu i metali nieszlachetnych. Zwykle, gdy temperatura wzrasta, atomy znajdują się w sieci w stanie drgań termicznych. Aktywność atomowa nasila się, powodując, że stopiony lut i atomy w materiale podstawowym przekraczają powierzchnię styku i wchodzą w swoją sieć. Szybkość i wielkość ruchu atomów zależą od temperatury i czasu ogrzewania.
3. Wiązanie metalurgiczne: W wyniku wzajemnej dyfuzji lutu i metalu rodzimego pomiędzy obydwoma metalami tworzy się warstwa pośrednia - związek metalu. Aby uzyskać dobre połączenie lutowane, należy utworzyć związek metalu pomiędzy spawanym metalem nieszlachetnym a lutem, aby uzyskać mocny stan wiązania metalurgicznego metalu nieszlachetnego.
