各種牌號的硬質(zhì)合金其強度越高,在釬焊過程中發(fā)生裂紋的可能性越小岳瞭。在實際生產(chǎn)過程中欠痴,用于精加工或超精加工的高硬度、高耐磨性合金刀片(如YD15咧虎、YG3X卓缰、YN10等)在釬焊時容易產(chǎn)生裂紋。我公司負責(zé)焊接刀的生產(chǎn)及質(zhì)量管理砰诵,焊接刀產(chǎn)生裂紋是影響焊接刀質(zhì)量的主要問題之一征唬。本文闡述了焊接刀產(chǎn)生裂紋的原因及防止辦法,從多角度進行了詳細地分析茁彭,有效地解決了長期困擾焊接刀生產(chǎn)的問題总寒。
1 焊接刀裂紋形成的機理及類型
加熱對硬質(zhì)合金形成裂紋的影響
硬質(zhì)合金刀片與鋼(刀桿)的熱膨脹系數(shù)相差較大,而且合金的導(dǎo)熱性能也較刀體材料差尉间,若在焊接時快速加熱會產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力偿乖,促使刀片在焊接層處熱應(yīng)力過大導(dǎo)致刀片崩裂。
因此焊接溫度控制在約大于焊料溶點30~50℃哲嘲。選用的焊料其熔點應(yīng)低于刀桿熔點60℃滨胰,焊接時火焰應(yīng)由下向上均勻加熱慢慢預(yù)熱進行焊接崭夺,因此要求刀槽與刀片焊接面形成一致。局部過熱會使刀片本身或刀片與刀桿的溫差較大(大與厚的刀片更為嚴(yán)重)感栋,熱應(yīng)力將使刀片刃口崩裂史代。所以要求預(yù)熱時先對刀桿預(yù)熱,若刀片與刀桿一起加熱應(yīng)前后左右往返移動火焰進行加熱姥仍,這樣可避免熱量集中造成局部過熱而產(chǎn)生裂紋乐玛。
刀槽形狀對裂紋形成的影響
刀槽的形狀與刀桿焊接面不一致或相差較大,形成封閉式或半封閉式的槽形傻牙,易造成焊接面過多和焊層過大纪立,由于熱膨脹之后收縮率不一致,也易在刀片焊接處造成應(yīng)力過大阐泻,形成崩裂胰肆。在滿足使用所需要的焊縫強度要求下,盡可能減少釬焊面的面積担急。
冷卻對硬質(zhì)合金形成裂紋的影響
焊接中或焊接后進行冷卻或急速冷卻以及焊劑脫水不良桦闪,都會使刀片產(chǎn)生爆裂而裂紋貫通。因此要求焊料有良好的脫水性蚁趁。焊后絕對不能放在水中急速冷卻裙盾,要放在石灰、石棉粉他嫡、砂子等中緩慢冷卻番官。最好緩冷后在300℃左右保溫6小時以上隨爐冷卻。
刀槽底面有缺陷對裂紋形成的影響
刀片和刀槽的接觸面不平整涮瞻,如有黑皮麻坑鲤拿、局部不平等原因假褪,使焊接不能形成平面結(jié)合署咽,造成焊料分布不勻,這樣不但影響焊縫強度而且引起應(yīng)力集中生音,導(dǎo)致刀片斷裂宁否,因此,刀片要研磨接觸面缀遍,對刀片刀槽的焊接面應(yīng)清洗干凈慕匠。
在銑刀片槽與刀片配合過程中,要求刀片伸出刀桿支承部分不大于0.5mm域醇,如果刀片伸出刀桿支承部分過大或刀桿支承部分較弱隔阔,就會使刀具在焊接過程中承受拉力而產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。
刀片二次加熱對裂紋形成的影響
刀片在釬焊后肖升,紫銅釬料沒有完全填滿縫隙贵式,個別出現(xiàn)虛焊,有的刀具在出爐過程中,刀片在刀桿上掉下來衬榕,因此需二次加熱脸婉,這樣一來,粘結(jié)劑Co嚴(yán)重?zé)龘p杈夜,WC晶粒長大尝赵,有可能直接導(dǎo)致刀片裂紋。
焊接應(yīng)力引起裂紋的特征
硬質(zhì)合金刀片上出現(xiàn)裂紋盹组,在某種情況下是由于焊接應(yīng)力過高弓呵,超過了硬質(zhì)合金刀片的強度而產(chǎn)生的。在焊接刀具時哄避,刀體的高度hc應(yīng)大于刀片高度ht3倍溃蛙。如hc/ht,在焊接后绑咱,容易引起合金刀片斷裂绰筛;若hc/ht<3,硬質(zhì)合金表層產(chǎn)生拉應(yīng)力描融,也容易出現(xiàn)裂紋铝噩;當(dāng)hc/ht=4~5時,硬質(zhì)合金表層無顯著應(yīng)力窿克,故不易產(chǎn)生裂紋骏庸,即使有裂紋也不明顯;在hc/ht<8時年叮,在焊接層上就產(chǎn)生均布載荷具被。而合金刀片彎曲沿合金刀片厚度方向產(chǎn)生拉應(yīng)力,在焊接層的強度超過合金本身的力分布就更為復(fù)雜只损,因為不是在一個面上接合一姿,而在兩個、三個或四個面上結(jié)合跃惫。此外叮叹,硬質(zhì)合金迅速加熱和快速冷卻時,由于熱量分布不均溺联,都可能產(chǎn)生顯著的瞬時應(yīng)力济问。在快速加熱時,硬質(zhì)合金外層受壓應(yīng)力捻境,中間則受拉應(yīng)力吝殖。超過允許的加熱速度時,就可能出現(xiàn)裂紋或內(nèi)部的不可見裂紋炸鹅。硬質(zhì)合金焊接時帚颤,快速冷卻也是很危險的肯锻,在這種情況下,外層上會出現(xiàn)拉應(yīng)力更践,而引起合金出現(xiàn)裂紋户犯。
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