硬质合金与铜焊接工艺研究论文

硬质合金刀片焊接工艺主要是钎焊我把硬质合金工具钢钎焊 技术 发给你.硬质合金工具钢钎焊 技术 1、钎焊性 工具钢通常包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢,而硬质合金是碳化物(如 WC、TiC 等)与粘结金属 (如 Co 等)经粉末烧结而成的.工具钢和硬质合金的钎焊技术主要用于刀具、模具、量具和采掘工具的制造 上. 工具钢钎焊中的主要问题,是它的组织和性能易受钎焊过程的影响.如果钎焊工艺不当,极易产生高 温退火、氧化及脱碳等问题.例如高速钢 W18Cr4V 的淬火温度1260—1280℃,为避免上述问题的发生, 确保切削时具有最大的硬度和耐磨性,要求钎焊温度必须与淬火温度相适应.硬质合金的钎焊性是较差的.这是因为硬质合金的含碳量较高,未经清理的表面往往含有较多的游离 碳,从而妨碍钎料的润湿.此外,硬质合金在钎焊的温度下容易氧化形成氧化膜,也会影响钎料的润湿. 因此,钎焊前的表面清理对改善钎料在硬质合金上的润湿性是很重要的,必要时还可采取表面镀铜或镀镍 等措施.硬质合金钎焊中的另一个问题是接头易产生裂纹.这是因为它的线膨胀系数仅为低碳钢的一半,当硬 质合金与这类钢的基体钎焊时,会在接头中产生很大的热应力,从而导致接头的开裂.因此,硬质合金与 不同材料钎焊时,应设法采取防裂措施. 2、钎焊材料 (1)钎料钎焊工具钢和硬质合金通常采用纯铜、铜锌和银铜钎料.纯铜对各种硬质合金均有良好的润湿 性,但需在氢的还原性气氛中钎焊才能得到最佳效果.同时,由于钎焊温度高,接头中的应力较大,导致 裂纹倾向增大.采用纯铜钎焊的接头抗剪强度约为 150MPa,接头塑性也较高,但不适用于高温工作. 铜锌钎料是钎焊工具钢和硬质合金最常用的钎料.为提高钎料的润湿性和接头的强度,在钎料中常添 加 Mn、Ni、Fe 等合金元素.例如 B-Cu58ZnMn 中就加w(Mn)4%,使硬质合金钎焊接头的抗剪强度在 室温达到 300～320MPa：在 320° 时仍能维持 220—240MPa.在 B—Cu58ZnMn 的基础上加入少量的 C C o,可使钎焊接头的抗剪强度达到 350MPa,并且具有较高的冲击韧度和疲劳强度,显著提高了刀具和凿岩 工具的使用寿命. 银铜钎料的熔点较低,钎焊接头产生的热应力较小,有利于降低硬质合金钎焊时的开裂倾向.为改善 钎料的润湿性并提高接头的强度和工作温度,钎料中还常添加 Mn、Ni 等合金元素.例如 Ag50CuZnCd Ni 钎料对硬质合金的润湿性极好,钎焊接头具有良好的综合性能. 除上述 3 种类型的钎料外,对于工作在 500° 以上且接头强度要求较高的硬质合金,可以选用 Mn 基 C 和 Ni 基钎料,如 B-Mn50NiCuCrCo 和 B-Ni75CrSiB 等.对于高速钢的钎焊,应选择钎焊温度与淬火温度 相匹配的专用钎料,如表 3 所示.这种钎料分为两类,一类为锰铁型钎料,主要由锰铁及硼砂组成,所钎 焊的接头抗剪强度一般为 100MPa 左右,但接头易出现裂纹：另一类为含 Ni、Fe、Mn 和 Si 的特殊铜合金, 用它钎焊的接头不易产生裂纹,其抗剪强度能提高到 300MPa. (2)钎剂和保护气体钎剂的选择应与所焊的母材和所选的钎料相配合.工具钢和硬质合金钎焊时,所用 的钎剂主要以硼砂和硼酸为主,并加入一些氟化物(KF、NaF、CaF2 等).铜锌钎料配用 FB301、FB302 和 FBl05 钎剂,银铜钎料配用 FBl01～FBl04 钎剂.采用专用钎料钎焊高速钢时,主要配用硼砂钎剂. 为了防止工具钢在钎焊加热过程中的氧化和免除钎焊后的清理,可以采用气体保护钎焊.保护气体可 以惰性气体,也可以是还原性气体要求气体的露点应低于-40 C°. 硬质合金可在氢气保护下进行钎焊,所需 C 氢气的露点应低于-59 C°.3、钎焊技术 工具钢在钎焊前必须进行清理,机械加工的表面不必太光滑,以便于钎料和钎剂的润湿和铺展.硬质 合金的表面在钎焊前应经喷砂处理,或用碳化硅或金刚石砂轮打磨,清除表面过多的碳,以便于钎焊时被 钎料所润湿.含碳化钛的硬质合金比较难润湿,通过在其表面上涂敷氧化铜或氧化镍膏状物,并在还原性 气氛中烘烤使铜或镍过渡到表面上去,从而增强钎料的润湿性. 碳素工具钢的钎焊最好在淬火工序前进行或者同时进行.如果在淬火工序前进行钎焊,所用钎料的固 相线温度应高于淬火温度范围,以使焊件在重新加热到淬火温度时仍然具有足够高的强度而不致失效.当 钎焊和淬火合并进行时,选用固相线温度接近淬火温度的钎料. 合金工具钢的成分范围很宽,应根据具体钢种确定适宜的钎料、热处理工序以及将钎焊和热处理工序 合并的技术,从而获得良好的接头性能. 高速钢的淬火温度一般高于银铜和铜锌钎料的熔化温度,因此需在钎焊前进行淬火,并在二次回火期 间或之后进行钎焊.如果必须在钎焊后进行淬火,只能选用前述的专用钎料进行钎焊.钎焊高速钢刀具时 采用焦炭炉比较合适,当钎料熔化后,取出刀具并立即加压,挤出多余的钎料,再进行油淬,然后550 ～570℃回火.硬质合金刀片与钢制刀杆钎焊时,宜采取加大钎缝间隙和在钎缝中施加塑性补偿垫片的方法,并在焊 后进行缓冷,以减小钎焊应力,防止裂纹产牛,延长硬质合金刀具组件的使用寿命.钎焊后,焊件上的钎剂残渣先用热水冲洗或用一般的除渣混合液清洗,随后用合适的酸洗液酸洗,以 清除基体刀杆上的氧化膜.但注意不要使用硝酸溶液,以防腐蚀钎缝金属

好像不可以吧！铜的熔点温度只有800多度，硬质合金钢最起码也有1500度以上摩擦焊接 把要对接的两个热塑性塑料制品的待接表面相互接触旋转，而使其相继发生摩擦生热，接合面受热熔化，以致在压力下结为整体的一种焊接法。 摩擦焊接不仅可用于塑料制品焊接，还可以用于钢－钢，铝－铝，铜－铝等不同表面的焊接，而这些是普通焊接很难做到的。摩擦焊接速度很快，每个工件只需要几秒，而普通焊接需要数倍的时间。而且摩擦焊接不产生电焊烟尘和锰、镍等对人体有害的职业病危害因素。摩擦焊接的强度也很大，有时甚至比材料本身的强度还要大，也就是当外力用力拉扯时，首先断裂的是没有焊接的材料本身而不是焊接点。

因为硬质合金与碳素钢之间的物理功能相差较大，现在钎焊和分散焊仍然是可行而又有用的焊接办法。此外一些新的焊接办法如钨极惰性气体维护电弧焊（TIG）、电子束焊（EB- W）、激光焊（LBW）等也在活跃的研讨探索当中，将来也许在硬质合金的焊接中得到运用。(1) 钎焊钎焊是一种传统且广泛运用的硬质合金焊接办法。在硬质合金与钢的钎焊办法中，依据加热办法的不一样有燃气火焰钎焊，炉中钎焊、真空钎焊、感应钎焊、电阻钎焊 和激光钎焊等技能。无论用哪一种办法，钎料的熔点均低于基体金属的液相线，并借助于毛细招引作用而流布在接头中。所衔接的商品包含油井钻头、冷热冲压模具、粉末冶金模具、轧辊、刃具和量具、凿岩钎具、木工刀具等。钎料是钎焊时运用的填充资料，对钎焊接头功能起着重要作用。焊料功能是决定钎焊质量的重要要素之一。燃气火焰钎焊设备简略，依据工件形状可用多火焰一起加热焊接。钎料多选用丝状或片状的铜基、银基钎料，适用于单件和小批量出产，但气焊炬的选用及钎焊后热处理等多种不确定要素较多，钎焊质量可靠性较小，关于大型的硬质合金东西，因为火焰加热的温度和速度难以操控，加热时会发生较大的温度梯度，简略引起裂纹的发生，因而通常不选用此办法。感应钎焊、电阻钎焊和炉中钎焊的硬质合金刀具出产率高，质量也较为稳定，但设备和技能比较杂乱，别的对工件的尺度和形状请求较高，真空钎焊能到达很高的钎焊质量，但设备贵重及技能难度大。激光作为一种新型的焊接热源，具有加热速度快、热影响区窄、焊后变形及剩余应力小等特色，特别是在削弱接头熔合区脆化方面，具有共同的长处，这使其也运用于硬质合金的焊接。因而挑选焊接办法时，应以适宜为主，通常炉中钎焊可以满意刀具钎焊请求。(2)分散焊真空分散焊和热等静压分散焊可运用于硬质合金的焊接。在真空分散焊接中，影响接头质量的要素许多，如资料成分，被焊外表质量、真空度、中心夹层资料以及加热和冷却速度等, 但最首要的要素是温度、压力和时刻。焊接压力的添加对缩短焊接时刻、进步出产率尤为重要；焊缝的剪切强度通常会随焊接时刻的添加而进步，因为焊接时刻延伸可使被焊外表上的微凸点大多消失，明显添加触摸面积,原子的分散较为充沛，焊合率可得到明显进步。(3)钨极惰性气体维护电弧焊TIG焊作为一种衔接硬质合金与钢的新办法，现在还处于实验期间。(4)电子束焊

一般是指采用氧乙炔焰的铜焊焊接硬质合金，即属于钎焊。