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硬質(zhì)合金刀具的釬焊

時(shí)間:2015-07-03 15:43:50來(lái)源:本站人氣:1931

     氧-乙炔焰釬焊適用于中小型硬質(zhì)合金刀具的單件或小批量制造。
     硬質(zhì)合金刀具釬焊的主要問(wèn)題是:刀片的膨脹系數(shù)比刀桿低50%左右,在釬焊過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力而引起裂紋,使用時(shí)造成刀片的破碎。為了防止裂紋的產(chǎn)生,需要正確地設(shè)計(jì)刀槽和選用釬料及掌握操作工藝。
     1.釬料和釬劑
      硬質(zhì)合金刀具釬焊主要使用銅基及銀基釬料。銅基釬料應(yīng)用最多的是黃銅,為了提高釬料強(qiáng)度及潤(rùn)濕性常加入錳、鎳、鐵等元素。幾種銅基釬料釬焊硬質(zhì)合金刀具的抗剪強(qiáng)度見(jiàn)表4-1,這類(lèi)釬料的特點(diǎn)是價(jià)格便宜,便于推廣,但釬焊溫度較高。銀基釬料具有良好的強(qiáng)度及塑性,熔點(diǎn)較低,因此釬焊接頭產(chǎn)生的熱應(yīng)力較小,但它的成本高,使用受到限制。
      用銅基釬料釬焊時(shí),釬劑可用脫水硼砂,為了降低熔點(diǎn)可加入一定量的硼酸(可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的硼砂加質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的硼酸)。在釬焊含碳化鈦較高的合金刀片時(shí),可在硼酸中加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%左右的氟化鉀或氟化鈉以提高釬劑的活性。用銀釬料釬焊時(shí)可用QJ101或QJ102。
       2.焊前準(zhǔn)備
       1)刀槽設(shè)計(jì)  為避免和減少裂紋,刀槽應(yīng)減少不必要的釬焊面。釬焊接頭的強(qiáng)度可由釬料和正確的釬焊工藝來(lái)保證。一般情況下應(yīng)采用開(kāi)口槽形狀(圖4-13)。如用封閉或半封閉刀,容易產(chǎn)生裂紋,最好采用“自由”焊形式的刀槽,即只有底面一個(gè)釬焊面(圖4-14),這樣可以避免裂紋,提高刀具的使用壽命。刀槽的表面粗糙度值不應(yīng)大于Ra6.3μm,刀槽內(nèi)棱角


處應(yīng)帶小圓弧,以避免刀體裂紋。對(duì)釬焊面較大的刀槽,應(yīng)開(kāi)出排渣孔或排渣槽,以便排出多余的釬劑,保證釬焊質(zhì)量。圖4-15是開(kāi)排渣孔或排渣槽的大型車(chē)、刨刀。

       2)刀片和刀槽的清理硬質(zhì)合金刀片在釬焊前應(yīng)進(jìn)行噴砂處理,去除刀片表面的氧化層和刀片標(biāo)記,使釬焊時(shí)釬料能很好地潤(rùn)濕刀片,也可將刀片在碳化硅砂輪上輕輕磨去刀片釬焊面的表層,不要用機(jī)械方法夾住刀片在砂輪機(jī)或磨床上磨,以免刀片產(chǎn)生裂紋。更不要采用化學(xué)機(jī)械研磨方法,這種方法會(huì)將刀片表層的鈷腐蝕掉,使釬料很難潤(rùn)濕刀片,使釬焊接頭強(qiáng)度大大下降,甚至根本焊不住。在用電解磨削磨平刀片釬焊面時(shí),則必須在磨平刀片后,用砂輪輕輕將刀片表面磨光以去除刀片表面的磨蝕層。刀槽應(yīng)在釬焊前去除毛刺,并進(jìn)行噴砂處理,也可用汽油或酒精等刷洗刀槽去除油污。

      3)釬料與釬劑的放置釬料和釬劑的放置方法如圖4-16所示,釬料片厚0.5mm左右,大小與刀片相同,在刀片的上面和側(cè)面都不放置釬料。



     3.釬焊操作
     (1)預(yù)熱階段,將刀具用虎鉗或壓板夾緊,用火焰加熱刀頭后部及刀槽底部,直到刀頭發(fā)暗紅色(650℃左右)(圖4-17a)。
     (2)用火焰的外焰加熱刀片和刀槽四周,直到釬劑全部熔化(圖4-17b)。
     (3)繼續(xù)用外焰均勻加熱,使釬料熔化,并沿側(cè)面釬縫滲入(圖4-17c)。
     (4)當(dāng)側(cè)面釬縫出現(xiàn)較刀片的顏色暗而且發(fā)亮的液體釬料帶,并剛發(fā)現(xiàn)藍(lán)火冒白煙時(shí),用加壓棒撥動(dòng)刀片往復(fù)移動(dòng)2~3次(圖4-17d)。因105#錳黃銅釬料中含錳,并且釬焊溫度較高,釬焊時(shí)有錳的氧化和鋅的蒸發(fā),而且產(chǎn)生藍(lán)火白煙,若用其他釬料時(shí),釬焊溫度的掌握只要待釬料熔化滲入即可。
     (5)移動(dòng)刀片擺正位置后,立即用加壓棒在刀片中部加壓釬焊(圖4-17e)。溶劑釬料

     4.保溫冷卻與低溫回火
     刀具釬焊后應(yīng)緩慢冷卻以免形成裂紋。可將釬焊好的刀具堆放在一起,也可將釬焊好的刀具插入石灰槽中緩冷,或者直接放到350~380℃爐中進(jìn)行低溫回火,時(shí)間為6~8h。
    火焰釬焊適用于小批量生產(chǎn)。釬焊大型刀具及成批生產(chǎn)時(shí),盡量采用感應(yīng)釬焊、焦炭爐加熱釬焊,這兩種釬焊方法的生產(chǎn)率高,質(zhì)量也穩(wěn)定。
      5.裂紋的防止
     對(duì)于YT30、YG3等容易發(fā)生裂紋的刀具及大尺寸刀片的釬焊,應(yīng)采取特殊的釬焊方法,避免發(fā)生裂紋。
     1)補(bǔ)償墊片釬焊法可用w(Ni)45%的鎳鐵合金薄片、低碳鋼片或紫銅片(厚度為0.5mm左右)作補(bǔ)償片,如圖4-18所示。釬焊后墊片留在釬縫中,以減緩釬焊后因刀片和刀桿收縮不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力,從而避免裂紋的產(chǎn)生。用純銅片作補(bǔ)償墊片時(shí),必須很好地掌握釬焊溫度,避免純銅片熔化。也可使用兩面是150#錳黃銅釬料,中間是低碳鋼的特制釬料片。
   
     2)雙片合金釬焊法此法為減少釬焊應(yīng)力和消除裂紋的有效方法之一。釬焊時(shí)在易裂的刀片YT30下面同時(shí)釬焊一塊韌性好的刀片YG8,如圖4-19所示。加熱到釬焊溫度時(shí),用加壓棒撥動(dòng)底下的刀片沿刀槽滑動(dòng)排渣,然后在刀片頂部加壓即可。這種釬焊方法,不僅可以避免裂紋,而且可以大大提高刀具使用壽命。
  



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