Механизм и профилактические меры для образования трещин при пайке из твердых сплавов

1. Трещины, вызванные тепловым напряжением

Основной причиной трещин из твердого сплава, вызванных тепловым напряжением, является то, что скорость нагрева пайки слишком высока или после пайки очень холодная. Процессы пайки, такие как пламенная пайка, резистивная пайка и высокочастотная индукционная сварка, могут легко привести к слишком быстрому нагреву и слишком быстрому нагреву пайки.

Когда кислородное ацетиленовое пламя нагревается, высокотемпературная зона пламени может достигать 3000 ° C. Когда пламя непосредственно сжигает цементированный карбид, поверхность карбида или локально нагревается слишком быстро, а иногда даже углы цементированного карбида частично обжигаются. Когда размер большой, это вызовет трещины.

При пайке резистивным сопротивлением, поскольку электрод непосредственно контактирует с твердым сплавом, карбид также легко перегревается и вызывает трещины.

Во время высокочастотной пайки острые угловые эффекты, скин-эффекты и кольцевые эффекты индуцированного тока приводят к тому, что твердый сплав нагревается слишком быстро и слишком высоко, вызывая трещины.

После пайки существует несколько случаев трещин, вызванных резким холодом: после пайки поместите инструмент на влажную землю или поместите его во влажный известковый резервуар. После пайки инструмент дует холодным ветром, после пайки, Инструмент должен быть закален, и он будет очень холодным.

Как правило, для YT30, YT15 и крупногабаритных карбидных инструментов не подходят для полной закалки после пайки, чтобы избежать трещин.

2. Трещины, вызванные различиями в механических свойствах

Для YT60, YT30, YW2, YG2, YG3x и других карбидов трещины легко возникают во время пайки из-за плохой ударной вязкости. Для карбидов с большими геометрическими размерами трещины чаще возникают при пайке из-за накопления напряжений. Дефекты, возникающие в процессе спекания самого карбида, такие как внутренние трещины, коллапс, рыхление и т. Д., После нагревания и пайки будут расширяться, образуя большие трещины.

Как правило, твердые сплавы должны тщательно проверяться партиями перед пайкой. Твердый сплав с плохой ударной вязкостью должен медленно нагреваться и медленно охлаждаться.

3. Трещины, вызванные до и после обработки

Перед сваркой цементированного карбида обычно обрабатывается пескоструйной или механической шлифовальной обработкой вместо травления. Если используется травление, кислота будет разъедать границы зерен цементированного карбида, уменьшая механические свойства цементированного карбида и вызывая трещины.

Расщепление твердосплавного инструмента после пайки из-за заточки составляет значительную долю. При шлифовании лезвия, неправильный выбор используемого шлифовального круга (например, материал шлифовального круга, твердость и размер частиц и т.

Если запас на шлифование слишком велик, трещины могут возникать во время шлифования, а инструмент для мощного непрерывного шлифования может легко отшлифовать твердый сплав. Когда набор инструментов концентрируется на шлифовании, следует использовать метод ротации или проточной шлифовки, когда режет, вы можете вращать набор инструментов или использовать набор пресс-форм для грубого шлифования, тонкого шлифования и точного шлифования. Этот процесс может улучшить производительность. Эффективность также может значительно уменьшить возникновение трещин.

4. Меры по предотвращению трещин пайки

Причины появления трещин сложны. В дополнение к описанию выше для уменьшения трещин с точки зрения конструкции, системы нагрева и обработки перед сваркой, существуют также некоторые эффективные технологические меры, которые хорошо применяются в инженерной практике.

В единичном и мелкосерийном производстве часто используется метод добавления компенсации в швы. Способ добавления компенсирующей прокладки в сверочный шов заключается в размещении компенсирующего материала, такого как металлическая сетка, металлическая прокладка для штамповки или металлическая проволока, между твердым сплавом и матрицей перед пайкой сплава. Поскольку температура плавления этих высокопластичных компенсаторных материалов выше температуры пайки, они не плавятся во время пайки, а встроены в середину сварного шва. Во время процесса охлаждения после сварки компенсирующее вещество имеет упругую деформацию, и твердый сплав и базовый металл могут сжиматься относительно свободно, эффективно уменьшая тепловое напряжение при пайке твердого сплава и субстрата, тем самым предотвращая возникновение трещин.

При пайке с помощью компенсирующего материала трудно удалить остатки пайки, и необходимо уделять особое внимание смещению карбида во время работы, чтобы облегчить удаление шлака. Способ добавления компенсирующего материала во время пайки является более сложным, особенно трудно понять операцию устранения сварочного шлака, которая не подходит для массового производства.

В массовом производстве эффективным методом является использование композитного припоя из сэндвич. Промежуточный слой композитного припоя Sanwenzhi состоит из медно-никелевого или медно-марганцевого сплава с хорошей упругой пластичностью и высокой прочностью, а обе стороны состоят из комплексного стола/семейства EAAAHHT. При пайке риса композитной иглой промежуточный слой припоя эквивалентен компенсирующей прокладке. Средний слой композитного припоя может эффективно уменьшить напряжение пайки и предотвратить трещины, как и добавление компенсатора. Более того, композитный лист может значительно улучшить Эффективность работы и качество пайки.

Ключом к технологии предотвращения трещин является уменьшение разницы в коэффициенте линейного набухания между твердым сплавом и подложкой. Использование вырубленного сплава или быстрорежитой стали в качестве основы или прокладки может существенно снизить тепловое напряжение при пайке и предотвратить возникание трещин. С одной стороны, разница в коэффициенте расширения между быстрорежущими сталями или вырубными сплавами и твердыми сплавами невелика, что снижает тепловое напряжение, с другой стороны, быстрорежущими сталями имеют более высокие коэффициенты твердости и сгибания, что повышает жесткость инструмента и может улучшить Срок службы инструмента. Кроме того, легированный сплав может эффективно предотвратить декобальтизацию цементированного карбида, предотвратить трещины цементированного карбида и улучшить срок службы инструмента.

Для твердых и хрупких сплавов, таких как YT30, YT60, YW2, YG3X, для предотвращения трещин может быть использован метод пайки двухслойного листа из твердого сплава. Этот технологический метод прост и легок: высокопрочный твердый сплав YT8 в качестве прокладки сваривается вместе с подложкой, в то время как твердый и хрупкий твердый сплав снова приваривается к нему. Преимущество этого метода пайки заключается в том, что нож для сварки иглой сосредоточен на высокопрочном твердом слитке в качестве прокладки, в то время как твердый и хрупкий твердый сплав выше сваривается вместе с YT8, а коэффициент линейного расширения относительно близок. Поэтому напряжение после сварки меньше, а тенденция к трещинам меньше. Кроме того, поскольку два слоя цементированного карбида свариваются вместе, прочность на сжатие всего цементированного карбида увеличивается, тем самым увеличивая срок службы инструмента.

Способ сращивания. При пайке узких и длинных карбидных инструментов, чтобы уменьшить напряжение пайки и предотвратить появление трещин, можно использовать двухслойную карбидную пайку, а нижний слой состоит из небольших кусков карбида. Этот метод устраняет большие размеры трещин в сплаве и может увеличить срок службы обрабатываемой детали.

Местная пайка используется для предотвращения возникновения трещин. Когда карбидный инструмент с большой площадью пайки не требует высокой прочности шва, площадь пайки карбида должна быть минимизирована. Например, для некоторых измерительных платформ из твердого сплава и опорных поверхностей на измерительных приборах не требуется никаких специальных материалов. Процесс пайки такой же, как и для обычных заготовок, за исключением того, что уменьшение площади пайки может достичь цели предотвращения трещин.

Таким образом, цель различных мер состоит в том, чтобы минимизировать напряжение, вызванное разницей в коэффициенте линейного расширения, предотвратить появление трещин и продлить срок службы инструмента.