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[木工刀具制造] 硬质合金超颗粒刀具银焊加工原理,木工刀具焊接可参考适用

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    发表于 2019-11-28 08:59:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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    银基钎料通常是以银或银基固溶体为主的合金。这类钎料具有优异的工艺性能,熔点不高、润湿性能及填缝性能良好,强度、塑性、导电及耐蚀等性能优异,可用来钎焊除铝、镁及其他低熔点金属外的几乎所有黑色金属和有色金属,因而得到广泛的应用。



    (1)银焊材料。钎料俗称焊丝,钎料是钎焊时使用的填充材料。银基钎料主要是银铜和银铜锌等合金,其中含银成分为最主要因素,按成分含量不同而分多种规格牌号,对于常规的铜件产品,可选用含银量30%的银丝(BAg30Cu)。

    钎剂俗称焊粉(见图2),即钎焊时使用的溶剂,它本是一种粉状物,使用时则需调制成溶剂。它的作用是清除钎料和母材表面的氧化物,并保护焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化,改善液态钎料对焊件的润湿性。钎剂在使用时要用金属器皿盛装,它的调制很简单,只需用开水冲调成糊状即可,而且水和钎剂并不需要有很精确的比例。但在调制时需注意一定要调成糊状,浓度不能太稀,否则会影响焊接效果。可边冲水边搅拌,必要时可用微火加温以加快其溶解。经过对比试验,选择QJ102钎焊熔剂,其钎焊温度是650~750℃,钎焊溶剂用开水冲调成糊状,浓度不能太稀。




    [size=0.8em]图2 焊粉

    (2)焊接设备。焊炬:俗称焊枪,可用通用焊炬,也可使用专用焊炬。为使焊件均匀加热,可采用专用的多焰喷嘴或固定式多头焊嘴。

    氧气瓶、乙炔瓶:“氧气-乙炔”火焰钎焊是最常用的钎焊方法。要经常检查是否有漏气现象,使用时要避免回火以及发生爆炸等安全事故。



    工装夹具:硬质合金刀具相对较小,这就要求工装夹具在保证其定位准确的前提下,更要能达到安全和高效率的目的。这需要从几个方面去考虑:夹具的轻便性(夹具要简单实用,不需太笨重);一套夹具能同时定位多件同一产品(一般为5~6件为宜,很小且焊接简单的产品可考虑10件或以上);夹具在定位时能让产品焊接面具有一定的角度,以利于钎料能够在焊接面上更好的流布等。根据加工产品的特点,自主设计制作了加工V形接杆类整体合金钻头对焊工装(见图3)、整体合金焊工艺脐子钻中心孔(取代原电火花工艺,单件降低成本230元)对焊工装(见图4)。




    [size=0.8em]图3 V形对焊工装



    [size=0.8em]图4 焊工艺脐子工装

    (3)人力资源。银基钎焊对操作者有严格要求,需有一年以上的钎焊实际操作经验或经培训达到一定的熟练程度,能够熟练地调节焊炬和气体,控制和掌握好火候。并对产品的质量要求有一定的了解,更要有责任心,能自觉地经常对产品自检,这样才能生产出高要求和高品质的产品(见图5)。




    [size=0.8em]图5 焊接过程

    (4)钎焊操作过程。在银基钎焊工艺中,操作过程非常重要,其中火候的掌握更是重中之重,它更直接关系到生产效率和产品质量。

    根据经验所得,钎焊时焊炬需距焊件约30~40mm,同时要使火焰在待焊表面前后左右轻轻晃动,使火力稍分散,避免因火力集中而使焊件局部被熔化。在产品待焊表面均匀加热到钎焊温度后再加钎料,否则钎料将不能均匀地填充间隙。另据经验,产品受热后变红,在产品待焊表面刚变成暗红色时就需及时将钎料置于接口处的上方(经夹具定位后待焊面的上方),使其能够迅速地沿着接口流布。若在产品变成暗红色前或已变成深红色后才放置钎料,都不会有很好的焊接效果,更会存在缺陷。

    钎焊时加热速度和冷却速度也是重要的工艺参数。过快的加热会使焊件内部温度不均而产生内应力;加热过慢又会造成某些有害过程,例如母材晶粒长大、钎料低沸点组元的蒸发、金属的氧化及钎剂的分解等问题急剧发展。要在保证均匀加热的前提下尽量缩短加热时间。焊件的冷却虽然处在钎焊过程之后,但其冷却速度对接头质量也有影响,过高的冷却速度可能使焊件因形成过大的热应力而产生裂纹,或因钎缝过速凝固使气体来不及逸出而产生气孔。



    钎料和钎剂的用量并不是越多越好,使用的钎料量应保证能充分填满间隙,并在其外沿形成圆滑的钎角。钎料量不足会使钎角成形不好,甚至不能填满间隙。钎料量过多,除了造成浪费外,还会引起母材的熔蚀,焊件表面的污损,焊件与夹具的粘连等问题。并且一处接口最好是一次就能钎焊成功,但如果一次不能完全焊接成功或有漏焊现象时必须补焊。另需注意的是:钎料的实际用量应大于按钎缝几何尺寸求出的计算值,因为在钎焊加热和填缝过程中不可避免地会有某些损耗。

    钎焊时焊件接头间都会有一定的间隙,而且钎缝间隙值对钎焊接头的性能还有着直接的影响。在一定的间隙范围内,钎焊的接头具有最大的强度值,而且它往往还高于原始钎料的强度。铜和铜合金钎焊,当钎料为银基时,钎缝间隙经验值为0.05 ~0.2mm,大于或小于此间隙值时,接头的强度均随之降低。

    (5)接头缺陷及防止措施。在很多时候,钎焊接头都可能存在一些缺陷。钎焊接头的缺陷可分为间隙未填满、钎缝气孔、钎缝夹渣、母材裂纹及母材被熔蚀等,但这些缺陷都是可以避免的。缺陷产生的原因及防止措施如表3所示。

    [size=0.8em]表3 钎焊接头缺陷产生的原因及防止措施



    文章来源:整体硬质合金刀具银焊工艺的开发
    潍柴动力股份有限公司(山东潍坊 261001)王桂玲 郭红莉 王 强

                   
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