Спояване на инструментална стомана и циментиран карбид

1. Спояващ материал

(1) Инструменталните стомани за спояване и циментираните карбиди обикновено използват чиста мед, медно-цинков и сребърно-меден спояващ добавъчен метал.Чистата мед има добра омокряемост към всички видове циментирани карбиди, но най-добър ефект може да се получи чрез спояване в редуцираща атмосфера на водород.В същото време, поради високата температура на спояване, напрежението във връзката е голямо, което води до увеличаване на склонността към пукнатини.Якостта на срязване на съединението, споено с чиста мед, е около 150MPa, а пластичността на съединението също е висока, но не е подходяща за работа при висока температура.

Медно-цинковият добавъчен метал е най-често използваният добавъчен метал за спояване на инструментални стомани и циментирани карбиди.За да се подобри омокряемостта на спойката и здравината на съединението, към спойката често се добавят Mn, Ni, Fe и други сплавни елементи.Например, w (MN) 4% се добавя към b-cu58znmn, за да се направи якостта на срязване на споените съединения от циментиран карбид да достигне 300 ~ 320MPa при стайна температура;Все още може да поддържа 220 ~ 240mpa при 320 ℃.Добавянето на малко количество CO на базата на b-cu58znmn може да направи якостта на срязване на запоената връзка да достигне 350Mpa и има висока якост на удар и якост на умора, което значително подобрява експлоатационния живот на режещите инструменти и инструментите за пробиване на скали.

По-ниската точка на топене на сребърно-медния добавъчен метал и по-малкото термично напрежение на спояващото съединение са от полза за намаляване на склонността към напукване на циментирания карбид по време на спояване.За да се подобри омокряемостта на спойката и да се подобри здравината и работната температура на съединението, към спойката често се добавят Mn, Ni и други сплавни елементи.Например, припоят b-ag50cuzncdni има отлична омокряемост към циментиран карбид, а запоеното съединение има добри цялостни свойства.

В допълнение към горните три типа спояващи добавъчни метали, Mn и Ni базирани добавъчни метали, като b-mn50nicucrco и b-ni75crsib, могат да бъдат избрани за циментиран карбид, работещ над 500 ℃ и изискващ висока якост на съединението.За спояване на бързорежеща стомана трябва да се избере специален припоен метал с температура на спояване, съответстваща на температурата на закаляване.Този добавъчен метал е разделен на две категории: едната е фероманганов тип добавъчен метал, който се състои главно от фероманган и боракс.Якостта на срязване на запоената връзка обикновено е около 100MPa, но ставата е склонна към пукнатини;Друг вид специална медна сплав, съдържаща Ni, Fe, Mn и Si, не създава лесни пукнатини в запоените съединения и нейната якост на срязване може да бъде увеличена до 300mpa.

(2) Изборът на флюс за спояване и флюс за спояване със защитен газ трябва да съответства на основния метал и добавъчния метал, които ще бъдат заварени.При спояване на инструментална стомана и циментиран карбид, използваният флюс за спояване е главно боракс и борна киселина и се добавят някои флуориди (KF, NaF, CaF2 и др.).Fb301, fb302 и fb105 потоци се използват за медно-цинков припой, а fb101 ~ fb104 потоци се използват за сребърно-меден припой.Флюс от боракс се използва главно, когато се използва специален добавъчен метал за спояване на бързорежеща стомана.

За да се предотврати окисляването на инструменталната стомана по време на нагряване на запояване и за да се избегне почистване след запояване, може да се използва запояване в защитен газ.Защитният газ може да бъде или инертен газ, или редуциращ газ, а точката на оросяване на газа трябва да бъде по-ниска от -40 ℃ Циментираният карбид може да бъде запоен под защитата на водород, а необходимата точка на оросяване на водорода трябва да бъде по-ниска от -59 ℃.

2. Технология на спояване

Инструменталната стомана трябва да бъде почистена преди запояване и не е необходимо обработената повърхност да е прекалено гладка, за да се улесни намокрянето и разпространението на материалите и флюса за спояване.Повърхността на циментирания карбид трябва да бъде обработена с пясъкоструйна обработка преди запояване или полирана със силициев карбид или диамантено шлифовъчно колело, за да се отстрани прекомерният въглерод върху повърхността, така че да бъде намокрена от запояващ добавъчен метал по време на запояване.Циментираният карбид, съдържащ титанов карбид, е труден за намокряне.Пастата от меден оксид или никелов оксид се нанася върху повърхността му по нов начин и се изпича в редуцираща атмосфера, за да накара медта или никела да преминат към повърхността, така че да се увеличи омокряемостта на силната спойка.

Запояването на въглеродна инструментална стомана за предпочитане трябва да се извършва преди или едновременно с процеса на охлаждане.Ако спояването се извършва преди процеса на охлаждане, температурата на солидус на използвания добавъчен метал трябва да бъде по-висока от температурния диапазон на охлаждане, така че заваръчният шев да има достатъчно висока якост, когато се нагрява отново до температурата на охлаждане без повреда.Когато се комбинират запояване и закаляване, трябва да се избере добавъчният метал с температура на солидус, близка до температурата на закаляване.

Легираната инструментална стомана има широка гама от компоненти.Подходящият добавъчен метал за спояване, процесът на термична обработка и технологията на комбиниране на процеса на спояване и термична обработка трябва да се определят в съответствие с конкретния тип стомана, така че да се получат добри характеристики на съединението.

Температурата на охлаждане на бързорежещата стомана обикновено е по-висока от температурата на топене на сребърната мед и медно-цинковия припой, така че е необходимо да се охлади преди запояване и спояване по време или след вторично темпериране.Ако е необходимо закаляване след запояване, за спояване може да се използва само гореспоменатия специален допълнителен метал за спояване.При запояване на режещи инструменти от бързорежеща стомана е подходящо да се използва коксова пещ.Когато добавъчният метал за спояване се разтопи, извадете режещия инструмент и незабавно го херметизирайте, екструдирайте излишния добавъчен метал за спояване, след това извършете закаляване с масло и след това го темперирайте при 550 ~ 570 ℃.

При запояване на острието от циментиран карбид със стоманена щанга за инструменти трябва да се приеме методът за увеличаване на спояващата междина и прилагане на пластмасово компенсационно уплътнение в спояващата междина и трябва да се извършва бавно охлаждане след заваряване, за да се намали напрежението при спояване, да се предотвратят пукнатини и удължете живота на инструмента от циментиран карбид.

След заваряване на влакна, остатъкът от флюс върху заваръчния шев трябва да се измие с гореща вода или обща смес за отстраняване на шлаката и след това да се ецва с подходящ разтвор за ецване, за да се отстрани оксидният филм върху пръта на основния инструмент.Въпреки това, внимавайте да не използвате разтвор на азотна киселина, за да предотвратите корозия на метала за запояване.