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中国工具网之对工件与硬质合金焊接质量保障的剖析
2012-10-8 0:00:00
中国工具网：对工件与硬质合金焊接质量保障的剖析
中国工具网之对工件与硬质合金焊接质量保障的剖析
在某些切削刀具或量具产品的零件中，须要刀具的切削刃具备高硬度、量具测面有很好的耐磨性。为满意这样的要求，在产品的结构设
在某些切削刀具或量具产品的零件中，须要刀具的切削刃具备高硬度、量具测面有很好的耐磨性。为满意这样的要求，在产品的结构设计上部位加上一个硬质合金片，在加工中采取焊接的加工工艺将工件与硬质合金片焊接。在工件与合金片焊接时，焊接接头的焊接质量非常重要，它对焊接完成后所进行的机械加工和应用要求有重大影响。如焊接质量不好，就会造成在后序进行的机械加工中，接头开焊而产生废品，使制作本钱增加。
关于这种零件的焊接，如今广泛采取感应加热的方法进行焊接。焊接接头的质量取决于在焊接中所用焊料和熔剂的选择、被焊工件在焊接之前外表解决状态、焊接时的加热速度和加热温度、焊接过程中操作方法，以及焊接完成后的冷却方法等多方面因素。只要在上述因素全部满意的条件下，才干得到一个内部质量良好的焊接接头。
(1)焊料和熔剂的应用
焊料是焊接时用来衔接焊接接头的充填材料，焊接接头质量很大程度上取决于所用焊料的性能。因为所焊零件要在焊接后进行机械加工，这样就要求零件在焊接后其焊接接头必需有较高的强度，所以要选用熔点高、强度大的银基焊料。根椐实际状态也可选用铜基焊料。
熔剂在焊接过程中可以维护溶化的焊料和根底金属基体免受氧化，是取得致密接头必不可少的材料。它在焊接中有三个作用：第一是扫除液态焊料外表的氧化物和清净金属外表；第二是维护所焊工件和液态焊料在焊接过程中免于氧化；第三是改良焊料对所焊工件外表的润湿作用。
熔剂的选用与焊料和母材有直接关系，不同的焊料要选用不同的熔剂。如选用的焊料是HI-AgCu34 - 16的银基焊料时，用“粉301”铜焊粉做熔剂进行焊接，所得到的焊接接头质量不理想。因为这种铜焊粉对溶解氧化铜和氧化亚铜非常有效，而在普通钢件与硬质合金片的焊接中尽管也能应用，然而焊出的接头强度不高，因而强度要求高的焊接接头应尽量防止采取。首先选用的熔剂是“剂】02”，这种熔剂在焊接时可以有效的扫除各种金属外表的氧化物，有助于焊料融化后的流动，除了能溶解铜和铜合金外，还能溶解各种不锈钢。其次可用脱水硼砂和硼酸配制的混杂熔剂，这种混杂熔剂对银基焊料焊接时尽管性能差一些，但比用“粉301”铜焊粉焊接效果好。这种熔剂在与铜基焊料一起应用时效果最好。另外，为提高这种混杂熔剂的复原能力，可在其中少量参加些氟化钾或氟化钠，以提高熔剂的活性。
(2)焊件的外表解决
硬质合金片和工件在焊接前应进行喷砂，以去除合金片外表的氧化层和工件外表油污。喷砂的质量对焊接质量也有很大的影响，这取决于喷砂所用时间、所用风的压力、所用砂粒的粗细以及砂粒能否纯净等因素。经过外表喷砂好的工件，焊接时才干使焊料在熔剂的作用下很好地润湿工件及合金片的外表，得到一个完整无损的焊接接头。如没有喷砂设备时，可将合金片在碳化硅砂轮上悄悄磨去表层，而工件则可用刷子沾汽油或酒精等对焊接部位刷洗，以去除工件外表油污。
须要注重的是，不要将合金片在研磨机上对外表进行研磨。用经过研磨的合金片在进行焊接时，溶化的焊料和熔剂很难润湿合金片，这会使接头强度大大下降，严峻时根本无法焊接。这是因为在研磨时所采取磨料及其介质与合金片发生化学反映，将合金片表层的钴侵蚀掉，且研磨时间越长，对钴的侵蚀越严峻，侵蚀严峻的合金片在焊接时其焊接性能差，造成接头质量下降或无法焊接。
另外，部分合金片外表有发黑的景象存在，这种合金片外表的氧化层对比厚，产生的原因可能是合金片在烧结时，因为所用介质不充足，造成外表贪碳或脱碳。用这种合金片焊接时，所得到的接头强度也会大大下降或根本无法焊接。
(3)焊接过程对焊接的影响
在工件与合金片的焊接过程中，操作方法对保障焊接质量也很重要。首先加热时要均匀焊接热，不要太快，加热速渡过快容易造成工件外表和内部（尤其是直径较大的工件）温度不均，严峻时工件外表涌现氧化景象，而工件内部则没到达焊接温度，这时部份焊料和熔剂也随温度的过高失去了润湿工件外表的作用。其次是当加热温度到达将焊料和熔剂溶化的温度时，要将工件互相对研几次。这样做很重要，它可以将存在于焊缝中的气体和杂物排出，免得在焊缝中存有气体或夹渣，致使接头强度下降。在焊接完成后，需待溶化的液体凝结后再卸下工件。如过早卸下工件，很容易使其产生晃动，使空气进到焊缝中而影响焊缝质量。焊好的工件卸下后，应放在350。- 3800的炉中进行低温回火6-8小时，或是放到石灰槽中迟缓冷却，这样可扫除在焊接过程中焊缝地方产生的内应力。在焊接时，合金片的膨胀系数比工件的膨胀系数低一半左右，所以在焊缝中产生了很大的内应力，如冷却速渡过快，焊缝中的内应力就很难扫除，并且还可使处在高温膨胀状态下的工件接头发生急剧收缩。在收缩的过程中将焊在工件上面的合金片拉出裂纹，大大降低接头的强度。
以上因素对轴类零件与硬质合金片焊接都有影响。另外，焊接过程全部是手工操作来完成，所以除了这些因素外，焊接质量还取决于操作者的操作技艺和焊接经验。
文章来源：http://www.tool-world.com/
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