釬焊硬質(zhì)合金類刀具必備知識(shí)分解課件

1、焊接刀具基礎(chǔ)知識(shí)焊接車刀的焊接方法影響因素保溫措施使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)以及保養(yǎng)方法第1頁，共15頁。影響焊接質(zhì)量因素一）釬料的潤濕與鋪展釬焊時(shí)，只有熔化的液體釬料很好地潤濕母材表面才能填滿釬縫。衡量釬料對(duì)母材潤濕能力的大小，可用釬料（液相）與母材（固相）相接觸時(shí)的接觸夾角大小來表示。影響釬料潤濕母材的主要因素有：1.釬料和母材的成份若釬料與母材在固態(tài)和液態(tài)下均不發(fā)生物理化學(xué)作用，則他們之間的潤濕作用就很差，如鉛與鐵。若釬料與母材能相互溶解或形成化合物，則認(rèn)為釬料能較好地潤濕母材，例如銀對(duì)銅。2.釬焊溫度釬焊加熱溫度的升高，由于釬料表面張力下降等原因會(huì)改善釬料對(duì)母材的潤濕性，但釬焊溫度不能過高，否

2、則會(huì)造成釬料流失，晶粒長(zhǎng)大等缺陷。第2頁，共15頁。影響焊接質(zhì)量因素3.母材表面氧化物 如果母材金屬表面存在氧化物，液態(tài)釬料往往會(huì)凝聚成球狀，不與母材發(fā)生潤濕，所以，釬焊前必須充分清除氧化物，才能保證良好的潤濕作用。4.母材表面粗糙度 當(dāng)釬料與母材之間作用較弱時(shí)，母材表面粗糙的溝槽起到了特殊的毛細(xì)作用，可以改善釬料在母材上的潤濕與鋪展。 5.釬劑 釬焊時(shí)使用釬劑可以清除釬料和母材表面的氧化物，改善潤濕作用。硬質(zhì)合金的釬焊性是較差的。這是因?yàn)橛操|(zhì)合金的含碳量較高，未經(jīng)清理的表面往往含有較多的游離碳，從而妨礙釬料的潤濕。此外，硬質(zhì)合金在釬焊的溫度下容易氧化形成氧化膜，也會(huì)影響釬料的潤濕。因此，釬焊

3、前的表面清理對(duì)改善釬料在硬質(zhì)合金上的潤濕性是很重要的 第3頁，共15頁。影響焊接質(zhì)量因素（二）釬料的毛細(xì)流動(dòng)釬焊時(shí)，液體釬料要沿著間隙去填滿釬縫，由于間隙很小，如同毛細(xì)管，所以稱之為毛細(xì)流動(dòng)。毛細(xì)流動(dòng)能力的大小，能決定釬料能否填滿釬縫間隙。影響液體釬料毛細(xì)流動(dòng)的因素很多，主要有釬料的潤濕能力和接頭間隙大小等，如釬料對(duì)母材潤濕性好，接頭有較小的間隙，都可以得到良好的釬料流動(dòng)與填充性能。（三）釬料與母材的相互作用液態(tài)釬料在毛細(xì)填隙過程中與母材發(fā)生相互物理化學(xué)作用，這些相互作用對(duì)釬焊接頭的性能影響很大，它們可以分為兩種：1.母材向釬料的溶解第4頁，共15頁。影響焊接質(zhì)量因素 釬焊時(shí)一般都發(fā)生母材向液

4、體釬料的溶解過程，可使釬料成份合金化，有利于提高接頭強(qiáng)度。但母材的過度溶解會(huì)使液體釬料的熔點(diǎn)和粘度升高，流動(dòng)性變差，往往導(dǎo)致不能填滿釬縫間隙，同時(shí)可能使母材表面因過分溶解而出現(xiàn)凹陷等缺陷。 2.釬料組份向母材擴(kuò)散釬焊時(shí)，也出現(xiàn)釬料組份向母材的擴(kuò)散，擴(kuò)散以兩種方式進(jìn)行：一種是釬料組元向整個(gè)母材晶粒內(nèi)部擴(kuò)散，在母材毗鄰釬縫處的一邊形成固溶體層，對(duì)接頭不會(huì)產(chǎn)生不良影響。另一種是釬料組元擴(kuò)散到母材的晶粒邊界，常常使晶界發(fā)脆，尤其是在薄件釬焊時(shí)比較明顯。為了使釬接部分連接牢固，增強(qiáng)釬料的附著作用，釬焊時(shí)要用釬劑。它的作用是清除釬料和母材表面的氧化物，保護(hù)焊件和液態(tài)釬料在釬焊過程中免于氧化，改善液態(tài)釬料對(duì)

5、焊件的潤濕性。 第5頁，共15頁。影響焊接質(zhì)量因素 （四）釬焊常用的工藝方法釬焊過程的主要工藝參數(shù)是釬焊溫度和保溫時(shí)間。釬焊溫度通常選為高于釬料液相線溫度25 - 60 C，以保證釬料能填滿間隙。釬焊保溫時(shí)間視工件大小及釬料與母材相互作用的劇烈程度而定。大件的保溫時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些，以保證加熱均勻。釬料與母材作用強(qiáng)烈的，保溫時(shí)間要短。一般說來，一定的保溫時(shí)間是促使釬料與母材相互擴(kuò)散，形成牢固結(jié)合所必需的。但過長(zhǎng)的保溫時(shí)間將導(dǎo)致熔蝕等缺陷的發(fā)生。釬焊前的表面清理改善釬料在硬質(zhì)合金上的潤濕性是很重要的，必要時(shí)還可采取表面鍍銅或鍍鎳等措施。硬質(zhì)合金釬焊中的接頭易產(chǎn)生裂紋。這是因?yàn)樗木€膨脹系數(shù)僅為低碳鋼的一

6、半，當(dāng)硬質(zhì)合金與這類鋼的基體釬焊時(shí)，會(huì)在接頭中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致接頭的開裂。因此，硬質(zhì)合金與不同材料釬焊時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取防裂措施硬質(zhì)合金刀片與鋼制刀桿釬焊時(shí)，宜采取加大釬縫間隙和在釬縫中施加塑性補(bǔ)償墊片的方法，并在焊后進(jìn)行緩冷，以減小釬焊應(yīng)力，防止裂紋產(chǎn)生，延長(zhǎng)硬質(zhì)合金刀具組件的使用壽命。 第6頁，共15頁。釬焊常見的缺陷及其成因如下 1.填隙不良，部分間隙未被填滿產(chǎn)生原因：（l）接頭設(shè)計(jì)不合理，裝配間隙過大或過小，裝配時(shí)零件歪季斜。 (2)釬劑不合適，如活性差，釬劑與釬料熔化溫度相差過大，綺劑填隙能力差等；或者是氣體保護(hù)釬焊時(shí)氣體純度低，真空釬焊時(shí)真空度低。（3)釬料選用不當(dāng)，如釬料的

7、潤濕作用差，釬料量不足。 (4)釬料安置不當(dāng)。 （5）釬焊前準(zhǔn)備工作不佳，如清洗不凈等。 (6)釬焊溫度過低或分布不均勻。 2釬縫氣孔產(chǎn)生原因： (1)接頭間隙選擇不當(dāng)。 （2)釬焊前零件清理不凈。第7頁，共15頁。釬焊常見的缺陷及其成因如下 (3)釬劑去膜作用或保護(hù)氣體去氧化物作用弱。 (4)釬料在釬焊時(shí)析出氣體或釬料過熱。3.釬縫夾渣產(chǎn)生原因： (1)釬劑使用量過多或過少。 (2)接頭間隙選擇不當(dāng)。 （3)釬料從接頭兩面填縫。 (4)釬料與釬劑的熔化溫度不匹配。 (5)釬劑比重過大。 (6）加熱不均勻。4.釬縫開裂產(chǎn)生原因： （1）由于異種母材的熱膨脹系數(shù)不同，冷卻過程中形成的內(nèi)應(yīng)力過大。

8、(2)同種材料釬焊加熱不均勻，造成冷卻過程中收縮不一致。第8頁，共15頁。釬焊常見的缺陷及其成因如下(3)釬料凝固時(shí)，零件相互錯(cuò)動(dòng)。(4)釬料結(jié)晶溫度間隔過大。 (5)釬料結(jié)晶溫度間隔過大。 (6)釬縫脆性過大。5.釬料流失產(chǎn)生原因： (1)釬焊溫度過高或保溫時(shí)間過長(zhǎng)。(2)釬料安置不當(dāng)以致未起毛細(xì)作用。(3)局部間隙過大。6.母材被溶蝕產(chǎn)生原因：(1)釬焊溫度過高，保溫時(shí)間過長(zhǎng)。 (2)母材與釬料之間的作用太劇烈。 （3)釬料量過大。第9頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟（1）焊前準(zhǔn)備 焊前應(yīng)先檢查硬質(zhì)合金是否有裂紋、彎曲或凸凹不平等缺陷。釬焊面必須平整，如果是球形或矩形的硬質(zhì)合金釬焊面也應(yīng)符合

9、一定的幾何形狀，保證合金與基體之間有良好的接觸，才能保證釬焊質(zhì)量。 對(duì)硬質(zhì)合金進(jìn)行噴砂處理，沒有噴砂設(shè)備的情況下，可用手拿住硬質(zhì)合金，在旋轉(zhuǎn)著的綠色碳化硅砂輪上磨去釬焊面上的氧化層和黑色牌號(hào)字母。如不去除硬質(zhì)合金釬焊面上的氧化層，釬料不易潤濕硬質(zhì)合金。經(jīng)驗(yàn)證明，釬焊面上若有氧化層或黑色牌號(hào)字母，應(yīng)進(jìn)行噴砂處理，否則釬料不易潤濕硬質(zhì)合金，釬縫中仍會(huì)出現(xiàn)明顯的黑色字母，使釬焊面積減少，發(fā)生脫焊現(xiàn)象。第10頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟 在清理硬質(zhì)合金釬焊面時(shí)，最好不用化學(xué)機(jī)械研磨或電解磨削等方法處理，因?yàn)樗鼈兌际强扛g硬質(zhì)合金表面層的黏結(jié)劑（鈷）來加快研磨或提高磨削效率的，而硬質(zhì)合金表面的鈷被腐蝕

10、掉后，釬料就很難再潤濕硬質(zhì)合金，容易造成脫焊現(xiàn)象。特殊情況下，硬質(zhì)合金釬焊面必須用上述方法或電火花線切割處理時(shí)，可將處理后的硬質(zhì)合金再進(jìn)行噴砂處理或用碳化硅砂輪磨去表面層。噴砂后的硬質(zhì)合金可用汽油、酒精清洗，以去除油污。 釬焊前應(yīng)仔細(xì)檢查鋼基體上的槽形是否合理，尤其是對(duì)易裂牌號(hào)的硬質(zhì)合金和大釬焊面的硬質(zhì)合金工件，更應(yīng)嚴(yán)格要求。刀槽也進(jìn)行噴砂處理和清洗去除油污。清洗量大時(shí)，可采用堿性溶液煮沸1015min。高頻或浸銅釬焊的多刃刀具及復(fù)雜量具，最好用飽和硼砂水溶液煮沸2030min，取出烘干后再進(jìn)行焊接。第11頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟 釬料使用前用酒精或汽油擦凈，并根據(jù)釬焊面裁剪成形。釬焊一

11、般硬質(zhì)合金刀具或模具時(shí)，釬料厚度0.40.5mm左右比較合適，大小與釬焊面相似即可。當(dāng)用焦炭爐加熱時(shí)，釬料可適當(dāng)增加。在釬焊硬質(zhì)合金多刃刀具、量具等工件時(shí)，應(yīng)盡量縮小釬焊片的面積，一般可將釬料片剪成釬焊面的1/2左右，當(dāng)釬焊技術(shù)熟練時(shí)，可將釬料片減少至釬焊面的1/3或更小。減少釬料可使焊后工件外形美觀、刃磨更方便。（2）釬焊過程硬質(zhì)合金工具的釬焊工藝是否正確對(duì)焊接質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。加熱速度對(duì)焊接質(zhì)量有明顯的影響?？焖偌訜釙?huì)使硬質(zhì)合金片產(chǎn)生裂紋和溫度不均；但加熱過慢，又會(huì)引起表面氧化，使接頭強(qiáng)度降低。部分硬質(zhì)合金焊接時(shí)允許的加熱速度部分硬質(zhì)合金焊接時(shí)允許的加熱速度硬質(zhì)合金片長(zhǎng)度/ mm YG

12、8 YT5 YT15 YT30焊接時(shí)允許的加熱速度/s-1 20以下 80100 2030 6080 1520 2040 5060 1215 3040 1012第12頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟焊接要求 焊接硬質(zhì)合金工具時(shí)，均勻加熱刀桿和硬質(zhì)合金片是保證焊接質(zhì)量的基本條件之一。如果硬質(zhì)合金片加熱溫度高于刀桿，熔化后的釬料潤濕了硬質(zhì)合金片而不能潤濕刀桿，接頭強(qiáng)度就會(huì)降低，在沿焊層剪切合金片時(shí)，釬料不破壞，而隨合金片脫開。在焊層上還可看到刀桿支撐面銑刀痕跡。如加熱速度過快，刀桿溫度高于合金片時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。 釬劑、釬料和硬質(zhì)合金安放順序和相互位置對(duì)釬焊質(zhì)量有直接的影響。正確的安放方法是：將

13、釬料放在刀槽上，撒上釬劑，再放硬質(zhì)合金，在硬質(zhì)合金頂面沿側(cè)面焊縫處再撒上一層釬劑。這樣在釬焊時(shí)便于掌握釬焊溫度，減少焊縫外黏附的多余釬料。釬焊過程中要正確地控制工件的釬焊溫度。釬焊溫度過高，會(huì)造成焊縫氧化和含鋅釬料中鋅元素的蒸發(fā)；第13頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟 釬焊溫度過低，焊縫會(huì)因釬料的流動(dòng)性不好而偏厚，焊縫內(nèi)有大量的氣孔和夾渣，這是造成脫焊的主要原因。釬焊溫度應(yīng)比釬料熔點(diǎn)高3050，這時(shí)釬料的流動(dòng)性、滲透性好，易于滲透布滿整個(gè)焊縫。釬料熔化后用紫銅加壓棒將硬質(zhì)合金沿槽窩往復(fù)移動(dòng)23次，以排除焊縫中的熔渣。移動(dòng)距離約為硬質(zhì)合金長(zhǎng)度的1/3左右。 釬焊后的冷卻速度是影響釬焊裂紋的主要因素

14、之一。冷卻時(shí)硬質(zhì)合金片表面產(chǎn)生瞬時(shí)拉應(yīng)力，硬質(zhì)合金的抗拉應(yīng)力大大低于抗壓應(yīng)力。尤其是YT60、YT30、YG3X等硬質(zhì)合金釬焊面積較大以及基體小而硬質(zhì)合金較大的工件，更應(yīng)注意釬焊后的冷卻速度。通常是將焊后工件立即插入石灰槽或木炭粉槽中，使工件緩慢冷卻。這種方法操作簡(jiǎn)單，但是無法控制回火溫度。有條件的可在釬焊后立即將工件放入220250的爐內(nèi)回火68h。采用低溫回火處理能消除部分釬焊應(yīng)力，減少裂紋和延長(zhǎng)硬質(zhì)合金工具的使用壽命。第14頁，共15頁。硬質(zhì)合金焊接步驟 （3）焊后清理要對(duì)焊好的硬質(zhì)合金工件進(jìn)行焊后清理，以便將焊縫周圍殘余的熔劑清除干凈，否則在刀具刃磨時(shí)多余的熔劑會(huì)將砂輪堵塞，使磨削困難。焊后殘留的熔劑也會(huì)腐蝕焊縫和基體。常用的清除方法是將焊后已冷卻的工件放入沸水中煮12h左右，然后再進(jìn)行噴砂處理，即可清除焊縫四周黏附的殘余釬劑及氧化物等；或?qū)⒐ぜ湃胨嵯床壑羞M(jìn)行酸洗（鹽酸濃度為1:1），酸洗時(shí)間大約14min，然后放入冷水槽和熱水槽中反復(fù)清洗干凈。 （4）釬焊質(zhì)量檢驗(yàn)主要檢查硬質(zhì)合金與鋼釬焊接頭質(zhì)量以及硬質(zhì)合金有無裂紋存在。正常的焊縫應(yīng)均勻無黑斑，釬料未填滿的焊縫不大于焊縫總長(zhǎng)的10%，