A. 硬质合金刀片焊接工艺指南
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
B. 硬质合金焊接刀片牌号如何选择
ISO分类分组代号
牌号
物理力学性能
推荐用途
密度
硬度
HRA(HV) 抗弯强度Mpa
K05 YG3 15.0 90.5 1300 适用于铸铁,有色金属的精加工
K10 YG6X
YG6A 14.8
14.7 91
91.5 1560
1510 适用于铸铁,有色金属的精加工,半精加工,亦可用于锰钢,淬火钢加工
K15 YG6 14.9 89.5 1670 适用于铸铁,轻合金的粗加工,亦可作铸铁,低合金钢铣削加工.
K20 YG8 14.6 89.0 1840
M10 YW1
YW3
YW4 13.0
12.9
12.3 91
92
92 1290
1390
1390 适用于不锈钢,普通合金钢的精加工和半精加工,.
M20 YW2 12.9 90.5 1460 适用于不锈钢,低合金钢的半精加工,主要用于火车轮箍加工.
P10 YT05
YT15 12.6
11.3 92.5
91.0 1260
1300 适用于钢,铸钢的精加工和半精加工,宜采用中等进给量和较高的切削速度.
P20 YT14
YS30C
SC30
YS25 11.4
12.5
12.9
13.0 90.5
91
91
90.5 1400
1740
2000
1780 适用于钢,铸钢的精加工和半精加工,宜采用中等进给量,YS25专用于钢,铸钢的铣削速度.
P30 YT5 12.8 89.5 1560 适用于钢,铸钢的重切削加工,在作业条件不好的中,低速度大进给量粗加工.
K05-K10/M20 YT26 14.0 92.5 1600 红硬性高,耐寒性好。适于冷硬铸铁、有色金属的精加工、半精加工亦可用于锰钢、淬火钢的车削、铣削加工。
K20 YD201 14.9 91.0 1800 适用于铸铁,轻合金的半精加工、粗加工、亦可作为铸铁、低合金钢的铣削加工
M05-M10 YS8 13.9 92.5 1720 适用于铁基、镍基高温合金、高强度钢的精加工、亦可用于冷硬铸铁、耐热不锈钢、高锰钢、淬火钢的精加工.
M20 YM20 13.0 91.0 1750 钢、铸钢、锰钢、灰口铸铁、中等切削速度和进给量下的半精车和半精铣。
P30 YC30S 12.9 90.0 1600 适用于钢和铸钢以及合金钢的铣削加工
P35-P40 YC40 12.9 91.0 2200 适用于钢、铸钢的强力切削,宜在恶劣的条件下低速切削和大进给量切削加工
P40 YM40
YC45 12.75
12.75 90.0
90.0 2100
2300 适用于钢、铸钢的重力切削、可采用大的切削用量,亦可用于断面铣削。
硬质合金焊接刀片的使用方面,有一项重要的技术就是牌号的选择。牌号就是指的硬质合金刀片的材质。选择正确与否直接关系到加工的成本及切削效率。加工不同材料的工件,所选择的牌号也就应该有所不同。比如铸铁和钢件,普通碳素钢和合金钢所选择的牌号就不一样。所以,一定要了解和掌握每个牌号硬质合金焊接刀片的性能和适用范围,然后才能做到选择牌号没有失误。株洲精钻硬质合金销售有限公司
C. 我国目前采用的硬质合金焊接刀片分为几种形式
硬质合金车刀是以硬质合金刀片与碳钢材料刀杆焊接而成,具有较高的硬度、耐磨性与耐热性,
硬质合金刀片是用高耐磨和高耐热的WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)、TaC(碳化钽)和Co(钴)粉末经高温烧结而成,具体分类你还是上鑫隆车刀官网上查看吧。
1) 钨钴(WC+Co)类刀片
钨钴类刀片,国内标称YG类,对应的国际标称K类,此类合金刀片用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料,如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等,
2) 钨钛钴(WC+TiC+Co)类刀片
钨钛钴类刀片,国内标称YT类,对应的国际标称P类此类合金刀片用于加工产生长切屑的金属材料,如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。常用牌号有YT5、YT15、YT30等
3) 钨钛钽钴(WC+TiC+TaC+co)类刀片
钨钛钽钴类刀片,国标YW类,对应国际标称M类,此类合金刀片用于加工产生长切屑和短切屑的黑色金属或有色金属,如钢、铸钢、奥氏体不锈钢、耐热钢、可锻铸铁、合金铸铁等。
3、金钢石(PCD)车刀
金钢石车刀主要加工铜、铝、锌、合金及塑料、橡胶、胶木等要求具有高光洁度的有色金属和非金属材料。金钢石车刀具有高光洁性与高耐磨性。
4、立方氮化硼(PCBN)
立方氮化硼车刀主要加工淬火钢、铁基粉末冶金等具有高硬度的黑色金属。此车刀的特点是具有高硬度与高耐磨性能。
5、数控车刀(可转位车刀)
数控车刀主要是用于数控机床上的一类车刀,它是由数控刀片与刀杆经螺丝等器件装夹而成的车刀,此类车刀的最大特点是校车方便,刀片可互换性,
D. 请问高速钢刀片焊接到A3用什么材料,什么方法最理想谢谢!
1、用氧-乙炔气体火焰钎焊或者 高频感应钎焊、 高频感应钎焊、浸铜钎焊 。
2、我推荐用氧-乙炔气体火焰钎焊,焊接材料可选用,黄铜黄铜加磞砂或铜焊粉。
3、常用的钎焊方法
① 氧气-乙炔火焰钎焊 是最常用的钎焊方法之一。硬质合金钎焊可用一般的氧气-乙炔设备,不需要增加其他的专用设备。根据氧气-乙炔火焰的特点,采用合理的加热方式和选用正确的工艺,能焊出优质的硬质合金工具。氧气-乙炔火焰钎焊适用于批量比较小的中小型硬质合金刀具、模具和量具,也适于野外修复损坏的硬质合金采掘工具。
氧气-乙炔焰的焰心温度高达3000℃左右,在钎焊加热时应避免用焰心直接喷射硬质合金,以免温度过高产生裂纹。钎焊前先将钎剂、钎料和硬质合金依次放好,用还原火焰在靠近硬质合金的底部基体部分进行预热。当预热温度达到700~800℃钎剂开始熔化时,再从上面加热硬质合金片及周围的焊缝,直到钎料熔化呈晶亮的液态,并沿侧面焊缝渗至表面。此时应抬高火焰,使焰尾继续沿焊缝四周加热,以保持钎焊温度。同时用金属棒拨动刀征沿刀槽往复移动2~3次,调整并压紧刀片,把多余的钎料及熔渣排出。排渣后,即停止加热并用加压棒在硬质合金顶面的中心部分加压,停留2~3s,待钎料凝固后,即可送入保温箱或保温介质中保温2~3h,使之缓慢冷却。缓冷后的刀具,如再经过消除应力的回火处理,能收到更好的效果。回火温度约300℃,保温6h后随炉冷至室温。
② 高频感应钎焊 高频感应钎焊是利用频率为600kHz,功率在10~100kW之间的高频感应加热电源,产生高频电流。当高频电流穿过感应器时产生高频交变磁场,在感应器中的被焊金属中产生感应电流。高频加热速度很快,可以在很短时间内加热到很高的温度,使焊料熔化。高频感应钎焊使用的感应器大多是用直径5~10mm的紫铜管绕制而成。感应器的几何形状和尺寸选择是否合适,是决定高频感应钎焊的加热速度、温度均匀性、生产效率及钎焊质量的重要因素之一。
在焊接前,应根据焊接工具的大小调节高频设备的输出功率,使工件加热速度适中,温度均匀。功率过大易使工件局部过热和钎料熔化不完全,易使硬质合金产生裂纹;功率太小,则加热时间过长,容易造成刀体氧化,影响生产效率。一般焊接加热速度为30~60℃/s,钨钛钴合金的加热速度应为10~40℃/s。
高频感应钎焊加热速度快,效率高,操作简单,劳动条件比较好。适用于大批量的自动或半自动钎焊。但是设备投资大,耗电量多。
③ 高频感应钎焊 是在专门用于钎焊硬质合金刀具的钎焊机或对焊机上进行,焊接变压器的次级线圈电压小于36V,电流在1000A以上。钎焊时将工件夹在两个紫铜电极之间,当次级线圈输出的强大电流通过焊接工件时,利用硬质合金和钢基体之间接触电阻产生的热量作为焊接热源使钎料熔化。
接触钎焊常用于钎焊车刀、刨刀等工具。接触钎焊的焊接效率高,焊接一把大截面的硬质合金车刀、刨刀只需4~5min。在加热过程中断电1~2次,直到晶亮的液态钎料布满整个焊缝。由于加热时间短,氧化和热变形小,并且操作方便。但是加热过程中电极容易烧伤工件表面,有时也会因电极或硬质合金表面未清理干净,或接触面的电阻过大而无法导电加热。
④ 浸铜钎焊 是将工件的钎焊部分浸入熔化的液态钎料中,利用毛细作用使液态钎料沿工件的焊缝渗入,从而达到钎焊的目的。浸铜焊通常以盐浴炉、焦炭炉或油炉做热源,钎料和钎剂都置于石墨或耐热不锈钢坩埚中加热至液态。这种钎焊方法适用于成批生产各种碛质合金刀具和钻探用的硬质合金钻头等。可以一次加热完成多刃硬质合金刀具的钎焊,有较高的钎焊效率。
采用浸铜钎焊的硬质合金多刃刀具要求刀片槽有0.3~0.4mm深的夹持刀片用的工艺墙,并且刀片与刀片槽配合要好。装配前用四氯化碳仔细清洗刀片和刀槽,用尖片将刀片铆紧,然后在刀具离焊缝2mm外的非焊接面上涂上厚度为1~3mm的保护涂料层。待阴干后,放入250~300℃的烘箱内烘烤30min,即可进行焊接。