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硬質(zhì)合金含有大量的硬質(zhì)合金和合金元素,可以焊接但焊接過程中容易出現(xiàn)剛性結(jié)構(gòu)或裂紋,要獲得滿意的焊接接頭,必須采取富有成效的技術(shù)措施。蒂帕布
目前生產(chǎn)中常用的碳化物和鋼材焊接方法有氧乙炔火焰焊接、真空焊接、,電弧焊、惰性氣體保護焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴散焊、電子束焊與鋼焊接時,硬質(zhì)合金具有以下特點:
1、線性膨脹系數(shù)與焊點之間的關(guān)系:硬質(zhì)合金體積小,通常與厚鋼支撐材料粘合。釬焊是連接硬質(zhì)合金和主要材料的有效焊接方法。硬質(zhì)合金的線性膨脹系數(shù)(4.1-7.0)× 10-6/℃)和普通鋼的線性膨脹率(12× 10-6℃-1),硬質(zhì)合金僅占鋼的1/3~1/2,硬質(zhì)合金和鋼加熱時可自由膨脹。但鋼在冷卻時的收縮比硬質(zhì)合金大得多,此時在壓力下通過,硬質(zhì)合金表面在拉伸應(yīng)力下,當硬質(zhì)合金表面產(chǎn)生裂紋時,殘余應(yīng)力大于硬質(zhì)合金的拉伸強度。這是硬質(zhì)合金釬焊過程中出現(xiàn)裂紋的主要原因之一。
2、裂紋硬度和靈敏度之間的關(guān)系:硬質(zhì)合金的硬度與焊接裂紋的耐磨性和靈敏度成正比。硬質(zhì)合金硬度越高,焊接過程中出現(xiàn)裂紋的可能性越高。此外,通常用于精加工或精加工的硬質(zhì)合金在釬焊中容易斷裂。
3、焊接殘余應(yīng)力影響:焊接區(qū)域的殘余應(yīng)力可能有害。焊接后的硬質(zhì)合金工件可能不會立即發(fā)現(xiàn)裂紋。但隨后的研磨會在儲存或使用過程中產(chǎn)生裂縫,可能導(dǎo)致工具報廢。硬質(zhì)合金釬焊面積大,真空擴散焊殘余應(yīng)力大,裂紋可能性高。
焊接硬質(zhì)合金刀具時,應(yīng)減少焊接殘余應(yīng)力,降低焊接過程中的焊接溫度,預(yù)熱和慢速冷卻,然后焊接應(yīng)采取焊接應(yīng)力措施,如選擇塑性好的填充金屬,添加補償板,改善接頭結(jié)構(gòu),無論大面積硬質(zhì)合金焊接強度高,應(yīng)采取特殊措施降低焊接應(yīng)力,防止出現(xiàn)裂紋。
4、氧化問題:當硬質(zhì)合金加熱到800以上時在空氣中,碳化物表面開始氧化以形成稀薄的氧化層,并在加熱到950~1100攝氏度,表層迅速氧化,形成的氧化膜使碳化物變脆,減少機械財富。表面氧化層的存在也可以降低焊接的強度和硬度,在真空擴散焊接過程中采取措施減少氧化。硬質(zhì)合金焊接零件的失效是提高焊接質(zhì)量的重要措施。
硬質(zhì)合金通常用于制造雙金屬結(jié)構(gòu),如刀具、測量工具、模具、采礦工具和所有刀具。切削段由硬質(zhì)合金制成,基體為碳鋼或低合金鋼,通常為中碳鋼。這些工件在工作時壓力很大。特別是彎曲可以承受壓縮、沖擊和交變載荷,這需要高關(guān)節(jié)強度和高可靠性。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨性好的特點,但也有脆性高、韌性差的缺點。硬質(zhì)合金工具主要真空擴散焊內(nèi)置碳鋼或低合金鋼基體。焊接技術(shù)使用硬質(zhì)合金。與性能密切相關(guān),焊接性能的好壞直接影響硬質(zhì)合金的使用效果。