YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺研究

作者:刘鑫;王海龙 刊名:热加工工艺 上传者:何慧刚

【摘要】采用CuMnNi钎料对YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺进行研究。通过三点弯曲试验、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段探讨了钎焊温度、钎焊间隙大小对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明:钎料对两种母材具有良好的润湿性,钎焊温度在965℃、钎缝宽度为0.20mm时,可获得最优钎焊接头,接头抗弯强度达到709MPa。

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金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding 2012 年 07 月 Hot Working Technology 2012 , Vol.41,No.13 硬质合金具有高硬度、高耐磨性[1]等优异性能,因而广泛的应用于机械加工、地质勘探、矿山开采等工业领域,但其价格昂贵。 钢具有较高的强度,良好的韧性,易于焊接,但易磨损。 若将钢与硬质合金复合,用一定的工艺方法使它们之间形成良好的结合,形成硬质合金-钢的复合耐磨材料 WC 焊钉, 再利用电弧螺柱焊的方法将此 WC 焊钉与合金钢焊接,那样不仅具有像合金钢那样的韧性,而且还具有如硬质合金那样的高硬度及高耐磨性, 价格也低于硬质合金。 但由于硬质合金 WC 与合金钢之间的热膨胀系数差异较大, 使得焊接接头在冷却过程中产生很大的热应力, 它们之间的异质连接面临着很大困难。 近年来本课题组对硬质合金与中碳合金钢[2-4]和不锈钢[5-6]的真空钎焊工艺进行了较为系统的研究,在此基础上, 本文研究了基于 CuMnNi 钎料的 YG6C 硬质合金与 16Mn 钢真空钎焊工艺。 1 试验材料与方法 钎焊试验用母材为 YG6C 硬质合金和 16Mn 钢, 加工成尺寸为 17mm×17mm×5mm (其中 5 mm×17mm 面为钎焊面) 长方体试样; 自制钎料CuMnNi 中 Mn 的质量分数为 10%~45%,Ni 为 5% ~15t%,余量为 Cu。 钎料 CuMnNi 剪成片状, 其尺寸要稍大于钎焊面,以确保钎料的量足够铺满填充钎焊间隙。钎料在02 号金相砂纸上打磨光亮,除去氧化层,使表面洁净。 将所有打磨过的材料(母材、钎料、钼丝)在丙酮中浸泡 5~10 min,擦洗,然后取出吹干。 最后,将钎料置于硬质合金与 16Mn 钢之间, 并在钎缝两个边缘处放置圆形钼丝来控制钎缝间隙,如图 1 所示,并放入专用夹具(如图 2)中,用耐热钢(约 250g)作为加载块将钎焊试样压稳固定, 放入 WZS.20 型双室真空烧结炉中进行钎焊。在加热及冷却过程中,真空度保持在 5×10-2Pa 左右[3]。 YG6C 硬质合金与 16Mn 钢的真空钎焊工艺研究 刘 鑫, 王海龙 (江苏科技大学 江苏省先进焊接技术重点实验室, 江苏 镇江 212003) 摘 要:采用 CuMnNi 钎料对 YG6C 硬质合金与 16Mn 钢的真空钎焊工艺进行研究。 通过三点弯曲试验、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等手段探讨了钎焊温度、钎焊间隙大小对钎焊接头组织和性能的影响。 结果表明:钎料对两种母材具有良好的润湿性,钎焊温度在 965℃、钎缝宽度为 0.20mm 时,可获得最优钎焊接头,接头抗弯强度达到 709MPa。关键词:真空钎焊;YG6C 硬质合金;16Mn 钢;CuMnNi 钎料 中图分类号:TG454 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2012)13-0148-03 ResearchonVacuumBrazingof16MnSteelandHardAlloyYG6C LIU Xin, WANG Hailong (Provincial Key Lab of Advanced Welding Technology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China) Abstract:The vacuum brazing of 16Mn steel and hard alloy YG6C with CuMnNi

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