Soudez la vie après cadmium

Bon soudez les propriétés sont possibles d'une série d'alliages de soudure de non-cadmium

Depuis le 14 décembre 1992, quand une révision aux pièces de la norme 29 CFR d'OSHA 1910, 1915, et 1926 est entrée dans l'effet établissant de nouvelles normes de cadmium, beaucoup d'utilisateurs de cadmium contenant les alliages de soudure ont commuté aux alliages alternatifs sans cadmium. Le changement de la loi a fondamentalement ramené la limite d'exposition permise (pel) à une moyenne pesée totale (TWA) de 8 h de 100 µg/m3 (vapeur) à 5 µg/m3 (vapeur et poussière). Le niveau d'action a été également réduit à 2.5 µg/m3 (vapeur et poussière). Le niveau d'action est la limite d'exposition qui, quand des procédures spécifiques atteintes médicales de déclenchements et de travail de surveillance. Pour d'autres explication et détails du règlement, la référence devrait être faite à la norme 29 d'OSHA, qui a été énumérée dans le registre fédéral.

Alliages de cadmium des années au delà

Il a été bien documenté au cours des années que l'addition du cadmium au système ternaire d'argent-cuivre-zinc (AG-Cu-Zn) agit en tant que dépresseur de la température, qui réduit la gamme de fonte de solidus-liquidus, et améliore le mouillage (principalement sur les alliages fer-basés). Chacune de ces propriétés est un facteur pour considérer quand soudant, mais la possession de chacun des trois est rarement une nécessité absolue dans la majorité d'assemblées soudées.

La toxicité du cadmium a été établie il y a de nombreuses années et la tendance depuis a été de commuter à un non-cadmium contenant l'alliage. Le premier cadmium contenant l'alliage a été breveté au début des années 30 et est connu aujourd'hui comme BAg-1a des spécifications d'AWS A5.8. Dans les mi années 30 Engelhard Corporation a identifié le besoin d'alliage alternatif, et après la recherche étendue, développée et brevetée un alliage de soudure étain-contenant d'argent connu aujourd'hui comme BAg-7. Depuis le brevet original, une série entière d'alliages contenant l'étain a été développée. Ceux-ci, et d'autres alliages de non-cadmium, seront comparés aux alliages de cadmium à l'aide dans le choix d'un alliage alternatif.

La première étape en choisissant un non-cadmium contenant l'alliage est d'identifier les caractéristiques ou les limitations de votre assemblée et processus. Par exemple, si la soudure est limitée à un cycle de chauffage prolongé en raison de la grande masse des composants, puis le choix préféré de remplacement soyez un avec une plus basse température de fonte. Si le fitup ou espacement de capillaire de votre conception exige un alliage capable de remplir grand dégagement commun, alors l'alliage de rechange choisi devrait être de viscosité semblable. Si vous joignez les matériaux fer-basés ou les carbures avec une soudure contenant du nickel allient, l'alliage de rechange devrait également contenir le nickel. Chaque assemblée et processus devraient critiqued individuellement pour établir les caractéristiques spécifiques du brazement avant de considérer le non-cadmium contenant des alliages.

Non-Cadmium contenant des alliages

(Famille d'Argent-Cuivre-Zinc) il y a un nombre considérable d'alliages ternaires d'argent-cuivre-zinc (AG-Cu-Zn) desquels pour choisir une alternative potentielle. Un point de départ suggéré dans le processus de sélection serait avec un alliage de contenu argenté semblable. (des caractéristiques peuvent être trouvées ici sur notre section élevée d'alliages d'argent) selon l'alliage de cadmium maintenant étant employé, un alliage de non-cadmium peut être choisi avec des paramètres approchant mieux cela de l'alliage de cadmium. Le processus de sélection sera probablement influencé par la température de fonte et/ou la gamme de fonte et comment il se rapporte à la pratique actuelle. Aujourd'hui, avec des améliorations techniques des sources de chaleur, l'atteinte de la température de soudure n'est pas un problème significatif si ce soit torche, four, induction ou des autres méthodes de chauffage.

(Famille d'Argent-Cuivre-Zinc-Étain) comme précédemment indiqué, un effort de recherches étendues a été fait dans le développement du système quaternaire d'AG-Cu-Zn-Sn. Par cet effort, on l'a découvert que l'étain a exécuté comme le cadmium comme dépresseur de la température, a contribué à une réduction de la gamme de solidus-liquidus, et au mouillage amélioré (principalement avec les alliages fer-basés). Bien que l'étain agisse comme le cadmium, ce n'est pas un remplacement direct. Le degré d'efficacité est légèrement moins, mais en même temps qu'une augmentation marginale du contenu argenté, des propriétés approchant ceux des alliages AG-Cu-Zn-Cd peuvent être réalisées.

AWS A5.8 BAg-7 est devenu le premier choix de beaucoup en commutant à un alliage de non-cadmium. Cet alliage a une température de solidus approcher ceux de la famille de cadmium et de la température de liquidus plus bas que la majeure partie du cadmium plus commun contenant des alliages. Un examen de la table ci-dessous de nos alliages libres de cadmium prouve que pendant que le contenu argenté est abaissé et le contenu de bidon est changé, la température de fonte et l'augmentation de gamme légèrement.

SILVALOY®	Ag%	Cu%	Zn%	Sn%	Ni%	Mn%	Solidus	Liquidus	AWS A5.8
SILVALOY A56T	56	22	17	5	---	---	1145º F	1205º F	Sac 7
SILVALOY A49NM	49	16	23	---	4.5	7.5	1260º F	1290º F	Sac 22
SILVALOY A45	45	30	25	---	---	---	1225º F	1370º F	Sac 5
SILVALOY A40T	40	30	28	2	---	---	1200º F	1310º F	Sac 28
SILVALOY A40L	40	30.5	29.5	---	---	---	1245º F	1340º F	---
SILVALOY A38T	38	32	28	2	---	---	1200º F	1330º F	Sac 34
SILVALOY A30	30	38	32	---	---	---	1250º F	1410º F	Sac 20

Bien que l'étain fournisse des propriétés semblables au cadmium, ce devrait être étain remarquable a également l'effet d'une légère réduction de ductilité. L'abaissement dans la ductilité est plus évident à la température élevée. C'est le plus apparent si commun conçoivent des endroits l'alliage de soudure sous la tension grave lors du refroidissement. L'expérience et les essais montrent dans la famille d'AG-Cu-Zn-Sn les diminutions de ductilité avec une diminution du contenu argenté. Si la conception commune ne peut pas être modifiée pour placer l'alliage de soudure sous la compression, et la ductilité est un facteur, alors un alliage de la famille d'AG-Cu-Zn peut être le choix approprié. Avant que le choix d'un alliage de rechange soit fait, chaque brazement individuel devrait être analysé et évalué relativement à l'importance de chacune des propriétés de soudure. Le choix économique apparent sera normalement l'alliage de soudure avec le plus bas contenu argenté qui tient compte de la fabrication rentable et rapporte toujours un joint soudé par qualité.

(Famille d'Argent-Cuivre-Zinc-Nickel) pour une application spécialisée, où la soudure du tungstène-carbure incline à la jambe en acier pour le service laborieux est entrepris, là est non-cadmium alternatif, alliages contenant du nickel disponibles. AWS A5.8 BAg-24 avec une basse température de liquidus est le choix préféré. Quand la force améliorée est désirée aux applications élevées de la température, BAg-4 devrait être considéré. La pratique ou les procédures actuelle exigent très peu changement, le cas échéant, en choisissant un de ces alliages alternatifs.

(Famille Argent-Cuivre-Phosphoreux) quelques applications d'isolement demeurent en quel cadmium contenant des alliages sont employé en joignant les alliages de cuivre et cuivre-basés. Dans la famille d'AG-Cu-p, il y a approximativement six alliages facilement disponibles qui peuvent être considérés dans le choix d'un matériel alternatif. Cette famille des alliages de soudure est autodécapante sur le cuivre pour cuivrer le matériel, et peut être employée sur le fer et les matériaux nickel-basés, ou quand le contenu de nickel dépasse 10% dans un alliage de cuivre.

Résumé

Le processus de sélection d'un alliage alternatif de non-cadmium devrait être semblable à un des principes du dépannage. C'est-à-dire, retournez aux fondations. Les facteurs de base, autre que le métal de remplissage, affectant l'intégrité commune sont comme suit : Conception, nettoyage et jaillir, déplacement de se réunir et de Fixturing, de chauffage, se refroidir et de flux. L'évaluation ou l'estimation de chaque brazement individuel devrait être faite relativement à ces facteurs de base. Si la qualité soudée actuelle d'assemblée est marginale parce qu'ou non suivant chaque principe de base, alors le nombre d'alliages potentiels de rechange seront limités. Quand tous les facteurs approchent l'optimum, le choix sera de plusieurs alliages de soudure.

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