硬质合金钎焊技术的研究进展及展望(无全文)

作者:张金娟; 刊名:信息记录材料 上传者:

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【摘要】随着我国工业领域的快速发展,硬质合金凭借其极高的硬度、强度及耐磨性,使其成为钎焊技术的主要刀具材料,这也使硬质合金钎焊技术发展迅速。本文对硬质合金钎焊技术的研究进展进行了探讨,明确了能够提高硬质合金钎焊技术的相关方法,并对硬质合金钎焊技术在未来发展亟需进一步解决的新问题做出了展望。

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1引言近几年来,我国科学技术水平的不断提高,使硬质合金刀具数量不断增长,目前已经占到所有刀具数量的60%以上。与此同时,由于硬质合金材料无法用于复杂形状刀具的制备,再加上硬质合金相比于钢来说,有着显著的热膨胀系数差异,从而造成硬质合金刀具在钎焊过程中会因焊接应力过大而极易发生开裂,这大大影响了钎焊技术的应用效果。随着人们对焊接技术研究的不断深入,我国发明了许多新的焊接方法,如TIG焊、电子束焊、扩散焊等,但这些方法很难适用于地质勘探、机械加工、矿山开采等作业,因此只能采用钎焊技术,虽然我国对硬质合金钎焊技术进行了相应的改进,但人们在实际生产中对硬质合金工具也有了更高的要求,怎样才能使硬质合金工具具备更高的性能,提高钎焊效果,已经成为现阶段工业发展中迫切需要解决的问题。2硬质合金钎焊技术的研究进展2.1钎料配方的研究为了改善硬质合金工具的性能,使钎焊技术具备更高的应用效果,国内外都对钎焊技术的研究进行了大量的努力,在钎料配方的研究上,Lee W B等人为了消除钎焊过程中残存的焊缝应力,采用Cu、Ni片当作中间层,并对焊缝显微组织及其机械性能在受到保温时间变化时所出现的变化进行了研究,从而确定焊缝在1050℃的环境下,只需要进行10min的保温,即可有效降低焊缝中的残余应力,使其应力值降低至310MPa。同时,Lee W B等人还发现焊缝在显微组织上出现的改变会直接影响到整个焊缝的应力状态,为了改善这一问题,可将Cr3C2掺入硬质合金之中,能够防止WC-C0中的Co在钎焊过程中扩散至焊缝,从而使机械性能得到有效改善,优化了焊缝的钎焊质量。陆杨等人在研究钎料配方时,应用了CuMnNi钎料,并通过真空钎焊对YG8硬质合金和40Cr进行了试验对比,从而明确了钎焊接头性能会受到Ni中间层与钎焊温度的影响,同时通过三点弯曲试验对最佳的技术参数进行了确定,并采用SEM对钎料母材中各种元素在微观层次上的扩展变化进行了观察,然后对比了铺展角,分析了母材和钎料所具有的结合性能。研究结论证明,镍在中间层的厚度达到0.2mm时,采用1020℃的温度进行钎焊,能够提高钎料和中间层与母材的结合程度,改善了钎焊质量。2.2钎焊技术参数的研究在钎焊技术参数方面,国内外也进行了相应的研究,在研究内容上主要集中在焊接温度、焊接压力与焊后热处理对钎焊质量造成的影响上。在焊接温度影响研究中,Chi LH等人便将SAE1045碳钢与WC-Co硬质合金在真空条件下的钎焊性能进行了研究,研究证明了焊接时间越长且焊接温度越高,则Fe-Co-Cu会在钎料与母材的接合位置中生成一层合金层,该合金层的厚度会不断增加,通过剪切试验来分析剪切强度最高时的焊接温度及时间条件,证明焊接温度在1140℃,焊接时间为1/4h时,其剪切强度最高。在焊接压力影响研究中,苏联学者卡扎柯夫通过研究,证明了普通硬质合金在温度达到1200℃时会进行扩散,我国学者房文林则研发出一种预先加压钎焊技术,这种技术不仅能够使焊接温度得到降低,而且其接头性能也是其他钎焊工艺所无法比拟的。在焊后热处理影响研究中,有学者通过焊后热处理发现能够使焊缝强度大幅提高,通过对比YT类硬质合金与YC类硬质合金的裂纹敏感性,可发现前者要远高于后者,而在冷却速度及热处理加热上却要远低于后者,从而确定了在钎焊热处理时,热处理温度应控制在320至350℃,通过6h的回火,能够有效消除接头中残存的应力,从而避免了裂纹问题的出现。RepartePnt ofatenrialPs andrchitectunral TEnginneering,mebei nInsti

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