• 金剛石刀具的焊接(一)

    2016-09-09 470

     
    現在,超硬磨料釬焊東西的運用已從曩昔的玻璃、石材和陶瓷加工業,擴展到了硅資料、藍寶石、碳纖維復合資料、塑料、聚酯復合板、橡膠、耐火資料、鑄鐵等加工業,其用量正日益增多。值得一提的是,在鈦合金、錳鋼合金和金屬陶瓷等難加工的資料業,超硬磨料釬焊東西的運用具有其獨特的優勢。超硬磨料釬焊東西的特色即是尖利、效率高、排削能量大、工作溫度低和單磨粒操縱力強、運用壽命長。
      
    超硬磨料釬焊東西的制造首要分為三種辦法:一是慵懶氛圍維護下的隧道窯加熱焊接辦法;二是慵懶氛圍維護下的感應加熱焊接辦法;三是真空維護下的爐內加熱焊接辦法。相對而言,第三種辦法——真空釬焊法以其自除氧、自凈化、熔融合金潔凈、熔融合金細密、釬焊料熔點低50~80℃、削減高溫對金剛石的熱損傷、設備操作技能安穩、技能重復性強和便于規?;霎a等特色,在超硬磨料釬焊東西制造過程中是最常用也是好用的辦法。

    1  真空釬焊技能
    超硬磨料東西的真空釬焊法制造辦法中,最中心的是真空燒制技能,全部真空釬焊出產技能均是環繞真空燒制技能而打開擬定的。真空燒制技能技能中首要觸及真空釬焊爐的功能、釬焊料在真空爐中的改動特性、金屬基體在真空爐高溫下的改動特性以及超硬磨料在真空爐高溫下的改動特性等四大要素,只有充沛了解和把握這四大要素,才干利用真空釬焊法制造好的超硬磨料東西。
      
    1.1  真空釬焊爐的功能

    圖1所示的是其中一種對比常用的真空釬焊設備——ZKR系列高真空釬焊爐。真空釬焊設備是制造超硬磨料釬焊東西的根底,其觸及的技能功能關鍵首要有三個:真空設備的抽氣速率是不是快、真空設備的極限真空值是不是高和真空設備的熱場溫度均勻性是不是好。

    真空設備的抽氣速率的快慢直接影響著真空爐內工件上揮發物的有用排出。在真空焊接過程中,工件上首要產生氧元素、有機物和釬焊料過渡元素等三種揮發物。有機物有 要在400℃之前去掉潔凈,不然將會以碳元素的方式殘留在工件中,影響工件的焊接強度;氧元素和釬焊料過渡元素有 要在釬焊料熔點之前去掉潔凈,不然將會氧化釬焊料或在工件中留有殘雜,影響工件的焊接強度。真空設備的抽氣速率直接影響著揮發物的潔凈掃除,所以,真空釬焊爐的抽氣速率應是越快越好。
      
    真空設備的極限真空值能夠反映兩個方面的狀況。一是標明工件上的揮發物是不是被充沛排凈,真空設備的極限真空值對比高,就說明工件上的揮發物掃除得對比潔凈。二是標明真空設備是不是有漏氣景象,真空設備的極限真空值對比高,就說明真空設備不存在漏氣景象,就不會形成工件上的基體、超硬磨粒、釬焊料和有機膠等元件的二次氧化,就會將釬焊料的熔化溫度大幅度下降,而且釬焊料的熔融形狀非常好。所以,真空設備的極限真空值有 要高。
      
    真空設備的熱場溫度均勻性直接影響著爐內一切工件焊接質量的一致性。由于釬焊料的熔融溫度規模一般在10℃擺布,真空設備的熱場溫度均勻性對比差(溫度均勻度≥10℃)時,將在爐中呈現欠燒焊接不牢和過燒損壞磨料等景象,呈現次品乃至呈現廢品,所以,真空設備的熱場溫度均勻性有 要非常好。圖2所示的是金剛石釬焊后準確的形狀。

    1.2  釬焊料在真空爐中的改動特性
      
    現在,在用釬焊法制造超硬資料東西中,運用的首要是五類釬焊料:鎳基釬焊料、鎳-銅基釬焊料、銅基釬焊料、銅-銀基釬焊料和銀基釬焊料。在真空加熱條件下,它們首要發作兩個改動:
      
    一是在真空釬焊過程中的升溫期間,一般存在釬焊猜中過渡元素的蒸騰(如磷、硼等)。不一樣的釬焊料、不一樣的過渡元素,其蒸騰的溫度和蒸騰潔凈所需求的時刻也是不一樣的,這就需求關于不一樣的釬焊料、不一樣的過渡元素,選用不一樣的真空升溫技能。
      
    二是在真空釬焊過程中的降溫期間,一般存在釬焊料合金的熱應力改動。在真空釬焊過程中的升溫期間,釬焊料不存在熱應力改動疑問。當釬焊料熔融,完成對基體和超硬磨粒的潮濕后,在降溫期間,一般釬焊料合金存在熱應力改動疑問。一般狀況下,釬焊料的熱應力改動值為鎳基釬焊料>鎳-銅基釬焊料>銅基釬焊料>銅-銀基釬焊料>銀基釬焊料。當釬焊料合金熱應力改動值大于基體的熱應力改動值時,也許會引起基體的變形;當釬焊料合金熱應力改動值大于超硬磨粒的熱應力改動值時,關于熱安穩性較差、易碎的超硬磨粒,也許會被擠破碎。所以,關于不一樣的釬焊料,需求選用不一樣的降溫技能。
      
    1.3  金屬基體在真空爐高溫下的改動特性
      
    一般制造基體的原料是鋼鐵或不銹鋼等。在真空加熱條件下,首要發作兩個改動:
      
    一是熱變形。受熱應力的影響,基體外形尺度會發作定的改動,這是在擬定操作技能時定要注意的。標準鋼材能夠找到固定的熱改動規則,特別是通過慢升溫文慢降溫的操作技能,基本能夠操控,工件通過燒制后,其外形幾許尺度契合用戶的公役請求。
      
    二是改動硬度或改動剛性。一般通過真空釬焊后,基體原料中的碳和其它元素會在晶界上被分離出來,基體的硬度將變軟,其剛性也會變差,為了保證用戶對工件硬度或剛性的請求,能夠事先進步基體制造原料的硬度或剛性。
      
    1.4  超硬磨料在真空爐高溫下的改動特性
      
    在真空的條件下,關于等第較好的超硬磨粒,在釬焊溫度的規模內其自身的功能是不受溫度影響的。但超硬磨粒的等第較差時,受溫度影響對比大,首要表現在:因晶格發作改變而使得超硬磨粒強度變低,而且其外表還會有定的熱腐蝕。關于等第較差的超硬磨粒,應盡也許選用進步真空度、下降焊接溫度、慢升溫文慢降溫的操作技能,最大也許下降其功能改動。

     

     

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