Tabung Baja Tahan Karat Mematri Induksi ke Basis

Tabung Baja Tahan Karat Mematri Induksi ke Basis

Tujuan:

Induksi mematri digunakan untuk menyambungkan tabung baja tahan karat (OD: 45mm, ID: 42mm) ke dasar logam yang kompatibel. Tujuannya adalah untuk mencapai ikatan yang kuat dan bebas bocor dengan integritas sambungan yang tinggi yang sesuai untuk tekanan mekanis dan termal. Kasing ini juga bertujuan untuk mengoptimalkan parameter mematri, termasuk daya, frekuensi, desain koil, pemilihan logam pengisi, dan waktu mematri, sekaligus mempertahankan efisiensi biaya dan meminimalkan distorsi termal.

Peralatan:

1. Mesin Brazing Induksi
   • Model: Sistem mematri induksi 10kW
   • Rentang Frekuensi: 300-800kHz
2. Kumparan Induksi Khusus
   • Didesain secara khusus untuk mengakomodasi kebutuhan geometri dan pemanasan tabung baja tahan karat dan sambungan dasar.
3. Sistem Pendinginan
   • Sistem pendingin air untuk mencegah panas berlebih pada peralatan induksi dan menstabilkan suhu selama pengoperasian terus-menerus.
4. Perlengkapan dan Alat Pemosisian
   • Jig dan perlengkapan untuk menyelaraskan tabung dan alas baja tahan karat dengan presisi selama mematri.

Bahan:

1. Tabung Baja Tahan Karat
   • Diameter luar: 45mm
   • Diameter dalam: 42mm
   • Kelas Material: AISI 304 (dipilih karena ketahanan korosi dan kekuatan mekanisnya).
2. Bahan Dasar
   • Basis baja ringan (baja karbon), digunakan karena kesesuaian ekonomis dan kompatibilitasnya dengan tabung baja tahan karat untuk mematri.
3. Logam Pengisi
   • Logam Pengisi: BAg-7 (paduan berbasis perak dengan kandungan perak sekitar 56%, menawarkan aliran kapiler yang sangat baik dan kompatibilitas dengan baja tahan karat).
   • Rentang leleh: 630-660°C.
4. Fluks
   • Jenis: Fluks berbasis fluorida; digunakan untuk menghilangkan oksida dan meningkatkan daya rekat filler ke dasar dan tabung baja tahan karat.

Uji Brazing:

1. Pemilihan Daya dan Frekuensi
   • A keluaran daya sebesar 7kW secara eksperimental ditentukan sebagai optimal untuk memanaskan area sambungan tanpa memanaskan bagian lain dari rakitan secara berlebihan.
   • The frekuensi operasi diatur ke 400kHz untuk memastikan pemanasan yang efisien dari bahan baja tahan karat dengan koil.
2. Desain Kumparan Induksi
   • Kumparan heliks putaran ganda digunakan untuk memfokuskan panas pada area sambungan, memastikan pemanasan yang seragam pada tabung baja tahan karat dan alasnya secara bersamaan.
   • Diameter koil didesain untuk memberikan celah 3-5mm pada semua sisi tabung untuk kopling induksi yang merata.
3. Uji Posisi Bersama
   • Tabung baja tahan karat (OD 45mm) disejajarkan secara tepat ke alas untuk memastikan celah yang rata sebesar 0,1-0,2 mm untuk aksi kapiler bahan pengisi.
4. Kontrol Suhu
   • Sebuah pirometer memastikan bahwa suhu sambungan mencapai dan mempertahankan suhu sekitar 650°C.
5. Waktu mematri
   • Uji coba mengidentifikasi waktu mematri yang optimal dari 10 detikmemungkinkan sambungan mencapai ambang batas suhu yang tepat untuk peleburan dan perekatan logam pengisi tanpa terpapar panas secara berlebihan.

Langkah-langkah Mematri:

1. Persiapan
   • Bersihkan permukaan tabung dan alas baja tahan karat dengan hati-hati untuk menghilangkan minyak, kotoran, dan oksida.
   • Menerapkan fluks berbasis fluorida secara seragam pada permukaan sambungan.
2. Perakitan dan Pemosisian Perlengkapan
   • Tabung baja tahan karat ditempatkan di bagian dasar, dengan sambungan yang tumpang-tindih untuk memaksimalkan kekuatan. Perlengkapan menahan rakitan agar tetap stabil selama proses berlangsung.
3. Pemanasan Induksi
   • Mesin induksi menggunakan daya 7kW pada 400kHz. Pemanasan yang tepat difokuskan pada sambungan, di mana kumparan melingkari tabung dan alas.
4. Aplikasi Bahan Pengisi
   • Saat suhu mendekati 650°C, paduan filler diaplikasikan pada sambungan. Aksi kapiler menarik pengisi cair ke dalam celah sambungan.
5. Pendinginan
   • Setelah mematri, rakitan dibiarkan mendingin secara alami untuk menghindari guncangan termal.

Hasil / Manfaat:

1. Kekuatan Sendi
   • Sambungan brazing menjalani pengujian tarik dan melampaui persyaratan untuk beban mekanis dengan margin 15%, sehingga mencapai sambungan yang kuat dan anti bocor yang cocok untuk aplikasi bertekanan.
2. Integritas Termal
   • Proses ini meminimalkan distorsi panas, sehingga menjaga keakuratan dimensi tabung dan alas baja tahan karat.
3. Efisiensi
   • Proses mematri diselesaikan dalam waktu 10 detik waktu pemanasanyang menunjukkan produktivitas tinggi dengan konsumsi energi minimal.
4. Hasil Akhir yang Rapi
   • Sambungan memiliki hasil akhir yang bersih karena pemanasan yang tepat, distribusi bahan pengisi, dan residu fluks yang minimal. Pembersihan pasca-pematerian sangat minim.

Menyediakan Pemanasan Induksi:

1. Pemanasan yang Tepat dan Lokal:
   Sistem induksi menghantarkan panas secara langsung dan seragam ke area sambungan tanpa memengaruhi bagian yang berdekatan, mengurangi tekanan termal dan menjaga sifat material.
2. Kontrol Proses:
   Kontrol yang tepat atas suhu, daya, dan frekuensi memastikan kualitas sambungan yang konsisten dan memungkinkan pengoptimalan untuk berbagai skenario produksi.
3. Pengulangan:
   Proses induksi memastikan hasil yang konsisten dengan variasi minimal di antara sambungan, sehingga sangat andal untuk penggunaan industri skala besar.
4. Efisiensi Energi:
   Sistem induksi 10kW mencapai efisiensi pemanasan yang tinggi, secara signifikan memangkas penggunaan energi dibandingkan dengan metode mematri alternatif seperti mematri tungku.
5. Keamanan dan Kebersihan:
   Pemanasan induksi menghilangkan api terbuka, mengurangi bahaya di tempat kerja dan menyediakan lingkungan proses yang lebih bersih.

Analisis Data dan Statistik:

Ini kasus mematri induksi mendemonstrasikan keefektifan dan ketepatan metode ini dalam menciptakan sambungan berkualitas tinggi dalam aplikasi baja tahan karat yang menantang. Analisis terperinci dan optimalisasi semua parameter proses memastikan keberhasilan operasi mematri sekaligus memaksimalkan efisiensi dan produktivitas.