A. 硬質合金刀片焊接工藝指南
硬質合金刀片焊接工藝主要是釺焊我把硬質合金工具鋼釺焊 技術 發給你。
硬質合金工具鋼釺焊 技術
1、釺焊性
工具鋼通常包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼,而硬質合金是碳化物(如 WC、TiC 等)與粘結金屬 (如 Co 等)經粉末燒結而成的。工具鋼和硬質合金的釺焊技術主要用於刀具、模具、量具和採掘工具的製造 上。 工具鋼釺焊中的主要問題,是它的組織和性能易受釺焊過程的影響。如果釺焊工藝不當,極易產生高 溫退火、氧化及脫碳等問題。例如高速鋼 W18Cr4V 的淬火溫度1260—1280℃,為避免上述問題的發生, 確保切削時具有最大的硬度和耐磨性,要求釺焊溫度必須與淬火溫度相適應。
硬質合金的釺焊性是較差的。這是因為硬質合金的含碳量較高,未經清理的表面往往含有較多的游離 碳,從而妨礙釺料的潤濕。此外,硬質合金在釺焊的溫度下容易氧化形成氧化膜,也會影響釺料的潤濕。 因此,釺焊前的表面清理對改善釺料在硬質合金上的潤濕性是很重要的,必要時還可採取表面鍍銅或鍍鎳 等措施。
硬質合金釺焊中的另一個問題是接頭易產生裂紋。這是因為它的線膨脹系數僅為低碳鋼的一半,當硬 質合金與這類鋼的基體釺焊時,會在接頭中產生很大的熱應力,從而導致接頭的開裂。因此,硬質合金與 不同材料釺焊時,應設法採取防裂措施。
2、釺焊材料
(1)釺料釺焊工具鋼和硬質合金通常採用純銅、銅鋅和銀銅釺料。純銅對各種硬質合金均有良好的潤濕 性,但需在氫的還原性氣氛中釺焊才能得到最佳效果。同時,由於釺焊溫度高,接頭中的應力較大,導致 裂紋傾向增大。採用純銅釺焊的接頭抗剪強度約為 150MPa,接頭塑性也較高,但不適用於高溫工作。
銅鋅釺料是釺焊工具鋼和硬質合金最常用的釺料。為提高釺料的潤濕性和接頭的強度,在釺料中常添 加 Mn、Ni、Fe 等合金元素。例如 B-Cu58ZnMn 中就加w(Mn)4%,使硬質合金釺焊接頭的抗剪強度在 室溫達到 300~320MPa:在 320° 時仍能維持 220—240MPa。在 B—Cu58ZnMn 的基礎上加入少量的 C C o,可使釺焊接頭的抗剪強度達到 350MPa,並且具有較高的沖擊韌度和疲勞強度,顯著提高了刀具和鑿岩 工具的使用壽命。
銀銅釺料的熔點較低,釺焊接頭產生的熱應力較小,有利於降低硬質合金釺焊時的開裂傾向。為改善 釺料的潤濕性並提高接頭的強度和工作溫度,釺料中還常添加 Mn、Ni 等合金元素。例如 Ag50CuZnCd Ni 釺料對硬質合金的潤濕性極好,釺焊接頭具有良好的綜合性能。
除上述 3 種類型的釺料外,對於工作在 500° 以上且接頭強度要求較高的硬質合金,可以選用 Mn 基 C 和 Ni 基釺料,如 B-Mn50NiCuCrCo 和 B-Ni75CrSiB 等。對於高速鋼的釺焊,應選擇釺焊溫度與淬火溫度 相匹配的專用釺料,如表 3 所示。這種釺料分為兩類,一類為錳鐵型釺料,主要由錳鐵及硼砂組成,所釺 焊的接頭抗剪強度一般為 100MPa 左右,但接頭易出現裂紋:另一類為含 Ni、Fe、Mn 和 Si 的特殊銅合金, 用它釺焊的接頭不易產生裂紋,其抗剪強度能提高到 300MPa。
(2)釺劑和保護氣體釺劑的選擇應與所焊的母材和所選的釺料相配合。工具鋼和硬質合金釺焊時,所用 的釺劑主要以硼砂和硼酸為主,並加入一些氟化物(KF、NaF、CaF2 等)。銅鋅釺料配用 FB301、FB302 和 FBl05 釺劑,銀銅釺料配用 FBl01~FBl04 釺劑。採用專用釺料釺焊高速鋼時,主要配用硼砂釺劑。
為了防止工具鋼在釺焊加熱過程中的氧化和免除釺焊後的清理,可以採用氣體保護釺焊。保護氣體可 以惰性氣體,也可以是還原性氣體要求氣體的露點應低於-40 C°。 硬質合金可在氫氣保護下進行釺焊,所需 C 氫氣的露點應低於-59 C°。
3、釺焊技術
工具鋼在釺焊前必須進行清理,機械加工的表面不必太光滑,以便於釺料和釺劑的潤濕和鋪展。硬質 合金的表面在釺焊前應經噴砂處理,或用碳化硅或金剛石砂輪打磨,清除表面過多的碳,以便於釺焊時被 釺料所潤濕。含碳化鈦的硬質合金比較難潤濕,通過在其表面上塗敷氧化銅或氧化鎳膏狀物,並在還原性 氣氛中烘烤使銅或鎳過渡到表面上去,從而增強釺料的潤濕性。
碳素工具鋼的釺焊最好在淬火工序前進行或者同時進行。如果在淬火工序前進行釺焊,所用釺料的固 相線溫度應高於淬火溫度范圍,以使焊件在重新加熱到淬火溫度時仍然具有足夠高的強度而不致失效。當 釺焊和淬火合並進行時,選用固相線溫度接近淬火溫度的釺料。
合金工具鋼的成分范圍很寬,應根據具體鋼種確定適宜的釺料、熱處理工序以及將釺焊和熱處理工序 合並的技術,從而獲得良好的接頭性能。
高速鋼的淬火溫度一般高於銀銅和銅鋅釺料的熔化溫度,因此需在釺焊前進行淬火,並在二次回火期 間或之後進行釺焊。如果必須在釺焊後進行淬火,只能選用前述的專用釺料進行釺焊。釺焊高速鋼刀具時 採用焦炭爐比較合適,當釺料熔化後,取出刀具並立即加壓,擠出多餘的釺料,再進行油淬,然後550 ~570℃回火。
硬質合金刀片與鋼制刀桿釺焊時,宜採取加大釺縫間隙和在釺縫中施加塑性補償墊片的方法,並在焊 後進行緩冷,以減小釺焊應力,防止裂紋產牛,延長硬質合金刀具組件的使用壽命。
釺焊後,焊件上的釺劑殘渣先用熱水沖洗或用一般的除渣混合液清洗,隨後用合適的酸洗液酸洗,以 清除基體刀桿上的氧化膜。但注意不要使用硝酸溶液,以防腐蝕釺縫金屬
B. 硬質合金焊接刀片牌號如何選擇
ISO分類分組代號
牌號
物理力學性能
推薦用途
密度
硬度
HRA(HV) 抗彎強度Mpa
K05 YG3 15.0 90.5 1300 適用於鑄鐵,有色金屬的精加工
K10 YG6X
YG6A 14.8
14.7 91
91.5 1560
1510 適用於鑄鐵,有色金屬的精加工,半精加工,亦可用於錳鋼,淬火鋼加工
K15 YG6 14.9 89.5 1670 適用於鑄鐵,輕合金的粗加工,亦可作鑄鐵,低合金鋼銑削加工.
K20 YG8 14.6 89.0 1840
M10 YW1
YW3
YW4 13.0
12.9
12.3 91
92
92 1290
1390
1390 適用於不銹鋼,普通合金鋼的精加工和半精加工,.
M20 YW2 12.9 90.5 1460 適用於不銹鋼,低合金鋼的半精加工,主要用於火車輪箍加工.
P10 YT05
YT15 12.6
11.3 92.5
91.0 1260
1300 適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜採用中等進給量和較高的切削速度.
P20 YT14
YS30C
SC30
YS25 11.4
12.5
12.9
13.0 90.5
91
91
90.5 1400
1740
2000
1780 適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜採用中等進給量,YS25專用於鋼,鑄鋼的銑削速度.
P30 YT5 12.8 89.5 1560 適用於鋼,鑄鋼的重切削加工,在作業條件不好的中,低速度大進給量粗加工.
K05-K10/M20 YT26 14.0 92.5 1600 紅硬性高,耐寒性好。適於冷硬鑄鐵、有色金屬的精加工、半精加工亦可用於錳鋼、淬火鋼的車削、銑削加工。
K20 YD201 14.9 91.0 1800 適用於鑄鐵,輕合金的半精加工、粗加工、亦可作為鑄鐵、低合金鋼的銑削加工
M05-M10 YS8 13.9 92.5 1720 適用於鐵基、鎳基高溫合金、高強度鋼的精加工、亦可用於冷硬鑄鐵、耐熱不銹鋼、高錳鋼、淬火鋼的精加工.
M20 YM20 13.0 91.0 1750 鋼、鑄鋼、錳鋼、灰口鑄鐵、中等切削速度和進給量下的半精車和半精銑。
P30 YC30S 12.9 90.0 1600 適用於鋼和鑄鋼以及合金鋼的銑削加工
P35-P40 YC40 12.9 91.0 2200 適用於鋼、鑄鋼的強力切削,宜在惡劣的條件下低速切削和大進給量切削加工
P40 YM40
YC45 12.75
12.75 90.0
90.0 2100
2300 適用於鋼、鑄鋼的重力切削、可採用大的切削用量,亦可用於斷面銑削。
硬質合金焊接刀片的使用方面,有一項重要的技術就是牌號的選擇。牌號就是指的硬質合金刀片的材質。選擇正確與否直接關繫到加工的成本及切削效率。加工不同材料的工件,所選擇的牌號也就應該有所不同。比如鑄鐵和鋼件,普通碳素鋼和合金鋼所選擇的牌號就不一樣。所以,一定要了解和掌握每個牌號硬質合金焊接刀片的性能和適用范圍,然後才能做到選擇牌號沒有失誤。株洲精鑽硬質合金銷售有限公司
C. 我國目前採用的硬質合金焊接刀片分為幾種形式
硬質合金車刀是以硬質合金刀片與碳鋼材料刀桿焊接而成,具有較高的硬度、耐磨性與耐熱性,
硬質合金刀片是用高耐磨和高耐熱的WC(碳化鎢)、TiC(碳化鈦)、TaC(碳化鉭)和Co(鈷)粉末經高溫燒結而成,具體分類你還是上鑫隆車刀官網上查看吧。
1) 鎢鈷(WC+Co)類刀片
鎢鈷類刀片,國內標稱YG類,對應的國際標稱K類,此類合金刀片用於加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料,如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。常用的牌號有YG3、YG6、YG8等,
2) 鎢鈦鈷(WC+TiC+Co)類刀片
鎢鈦鈷類刀片,國內標稱YT類,對應的國際標稱P類此類合金刀片用於加工產生長切屑的金屬材料,如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。常用牌號有YT5、YT15、YT30等
3) 鎢鈦鉭鈷(WC+TiC+TaC+co)類刀片
鎢鈦鉭鈷類刀片,國標YW類,對應國際標稱M類,此類合金刀片用於加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬,如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。
3、金鋼石(PCD)車刀
金鋼石車刀主要加工銅、鋁、鋅、合金及塑料、橡膠、膠木等要求具有高光潔度的有色金屬和非金屬材料。金鋼石車刀具有高光潔性與高耐磨性。
4、立方氮化硼(PCBN)
立方氮化硼車刀主要加工淬火鋼、鐵基粉末冶金等具有高硬度的黑色金屬。此車刀的特點是具有高硬度與高耐磨性能。
5、數控車刀(可轉位車刀)
數控車刀主要是用於數控機床上的一類車刀,它是由數控刀片與刀桿經螺絲等器件裝夾而成的車刀,此類車刀的最大特點是校車方便,刀片可互換性,
D. 請問高速鋼刀片焊接到A3用什麼材料,什麼方法最理想謝謝!
1、用氧-乙炔氣體火焰釺焊或者 高頻感應釺焊、 高頻感應釺焊、浸銅釺焊 。
2、我推薦用氧-乙炔氣體火焰釺焊,焊接材料可選用,黃銅黃銅加磞砂或銅焊粉。
3、常用的釺焊方法
① 氧氣-乙炔火焰釺焊 是最常用的釺焊方法之一。硬質合金釺焊可用一般的氧氣-乙炔設備,不需要增加其他的專用設備。根據氧氣-乙炔火焰的特點,採用合理的加熱方式和選用正確的工藝,能焊出優質的硬質合金工具。氧氣-乙炔火焰釺焊適用於批量比較小的中小型硬質合金刀具、模具和量具,也適於野外修復損壞的硬質合金採掘工具。
氧氣-乙炔焰的焰心溫度高達3000℃左右,在釺焊加熱時應避免用焰心直接噴射硬質合金,以免溫度過高產生裂紋。釺焊前先將釺劑、釺料和硬質合金依次放好,用還原火焰在靠近硬質合金的底部基體部分進行預熱。當預熱溫度達到700~800℃釺劑開始熔化時,再從上面加熱硬質合金片及周圍的焊縫,直到釺料熔化呈晶亮的液態,並沿側面焊縫滲至表面。此時應抬高火焰,使焰尾繼續沿焊縫四周加熱,以保持釺焊溫度。同時用金屬棒撥動刀征沿刀槽往復移動2~3次,調整並壓緊刀片,把多餘的釺料及熔渣排出。排渣後,即停止加熱並用加壓棒在硬質合金頂面的中心部分加壓,停留2~3s,待釺料凝固後,即可送入保溫箱或保溫介質中保溫2~3h,使之緩慢冷卻。緩冷後的刀具,如再經過消除應力的回火處理,能收到更好的效果。回火溫度約300℃,保溫6h後隨爐冷至室溫。
② 高頻感應釺焊 高頻感應釺焊是利用頻率為600kHz,功率在10~100kW之間的高頻感應加熱電源,產生高頻電流。當高頻電流穿過感應器時產生高頻交變磁場,在感應器中的被焊金屬中產生感應電流。高頻加熱速度很快,可以在很短時間內加熱到很高的溫度,使焊料熔化。高頻感應釺焊使用的感應器大多是用直徑5~10mm的紫銅管繞制而成。感應器的幾何形狀和尺寸選擇是否合適,是決定高頻感應釺焊的加熱速度、溫度均勻性、生產效率及釺焊質量的重要因素之一。
在焊接前,應根據焊接工具的大小調節高頻設備的輸出功率,使工件加熱速度適中,溫度均勻。功率過大易使工件局部過熱和釺料熔化不完全,易使硬質合金產生裂紋;功率太小,則加熱時間過長,容易造成刀體氧化,影響生產效率。一般焊接加熱速度為30~60℃/s,鎢鈦鈷合金的加熱速度應為10~40℃/s。
高頻感應釺焊加熱速度快,效率高,操作簡單,勞動條件比較好。適用於大批量的自動或半自動釺焊。但是設備投資大,耗電量多。
③ 高頻感應釺焊 是在專門用於釺焊硬質合金刀具的釺焊機或對焊機上進行,焊接變壓器的次級線圈電壓小於36V,電流在1000A以上。釺焊時將工件夾在兩個紫銅電極之間,當次級線圈輸出的強大電流通過焊接工件時,利用硬質合金和鋼基體之間接觸電阻產生的熱量作為焊接熱源使釺料熔化。
接觸釺焊常用於釺焊車刀、刨刀等工具。接觸釺焊的焊接效率高,焊接一把大截面的硬質合金車刀、刨刀只需4~5min。在加熱過程中斷電1~2次,直到晶亮的液態釺料布滿整個焊縫。由於加熱時間短,氧化和熱變形小,並且操作方便。但是加熱過程中電極容易燒傷工件表面,有時也會因電極或硬質合金錶面未清理干凈,或接觸面的電阻過大而無法導電加熱。
④ 浸銅釺焊 是將工件的釺焊部分浸入熔化的液態釺料中,利用毛細作用使液態釺料沿工件的焊縫滲入,從而達到釺焊的目的。浸銅焊通常以鹽浴爐、焦炭爐或油爐做熱源,釺料和釺劑都置於石墨或耐熱不銹鋼坩堝中加熱至液態。這種釺焊方法適用於成批生產各種磧質合金刀具和鑽探用的硬質合金鑽頭等。可以一次加熱完成多刃硬質合金刀具的釺焊,有較高的釺焊效率。
採用浸銅釺焊的硬質合金多刃刀具要求刀片槽有0.3~0.4mm深的夾持刀片用的工藝牆,並且刀片與刀片槽配合要好。裝配前用四氯化碳仔細清洗刀片和刀槽,用尖片將刀片鉚緊,然後在刀具離焊縫2mm外的非焊接面上塗上厚度為1~3mm的保護塗料層。待陰干後,放入250~300℃的烘箱內烘烤30min,即可進行焊接。