硬质合金的焊接方法
硬质合金的焊接工艺现状与展望
硬质合金的焊接工艺现状与展望硬质合金的焊接工艺现状与展望高频感应钎焊，硬质合金钎焊，高频感应加热设备硬质合金是一种以难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC等)为基体，以过渡族金属(Co，Fe，Ni)为粘结相，通过粉末冶金方法制备的金属陶瓷工具材料，它具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐腐蚀、热膨胀系数小以及化学性质较为稳定等优点，广泛应用于切削工具、耐磨零件、采矿与筑路工程机械等领域【1】。
硬质合金的材质脆硬、韧性差而且价格高，这些因素使其难以被制成大尺寸、形状复杂的构件加以应用，而硬质合金与钢体材质的焊接是弥补其不足的主要方法，合适可靠的焊接技术正在不断拓展它的应用范围。
因此，欲更好更合理地应用硬质合金，必须了解它的性能特点，根据其用途的不同而选择合适的焊接工艺。
1硬质合金的焊接性由于与硬质合金相焊的基体材料一般是碳素钢，硬质合金与之相比具有较小的热膨胀系数和较低的热导率，因此焊接时容易出现以下问题：1)焊接裂纹硬质合金的热膨胀系数较小，一般为钢的1/2～1/3，硬质合金和钢材焊后由于不能同步收缩，会在焊缝区形成很高的残余应力，且在硬质合金上多为拉应力，由此导致硬质合金开裂。
焊接应力是钎焊硬质合金时出现裂纹以及接头低应力断裂的主要原因【2】。
2)焊缝脆化主要是在焊缝区形成M6C 型复合碳化物η相，其中M包含W、Fe、Co、Ni等元素，主要原因是硬质合金与钢进行焊接时，硬质合金中的碳向钢侧扩散，使硬质合金中含碳量降低而形成η相【3】。
焊缝脆化导致接头的抗弯强度低。
3)气孔、夹渣及氧化这主要是出现在钎焊接头中。
当加热温度过高时，造成钎缝氧化及焊料成分的严重烧损;而加热温度偏低，则钎料流动性不好，形成虚焊,且焊缝内留有大量气孔和夹渣，以至严重降低焊缝强度【4,5】。
2硬质合金的焊接方法与工艺要素由于硬质合金与碳素钢之间的物理性能相差较大，目前钎焊和扩散焊仍然是可行而又实用焊接方法。
此外一些新的焊接方法如钨极惰性气体保护电弧焊(TIG),电子束焊(EBW)，激光焊(LBW)等也在积极的研究探索之中，将有可能在硬质合金的焊接中得到应用。
高频感应钎焊在硬质合金的应用
硬质合金刀具有极高的硬度和耐磨性能，特别是在高温下仍能保持其高硬度，目前已广泛应用于制造各种木材的切削刀具。
钎焊是将硬质合金牢固地连接到钢基体上的最成功的方法之一，但硬质合金木工刀具的焊接技术是引起焊接裂纹的重要因素。
本文介绍了硬质合金刀具的高频焊接工艺中减少裂纹产生、提高焊接点性能的关键技术。
硬质合金刀具刀片与刀杆的钎焊常采用高频感应钎焊和火焰钎焊。
其中高频焊接方法由于具有加热速度快、温度集中、零件变形小等特点，成为硬质合金刀具焊接过程中常用的一种方法。
但是，由于硬质合金较脆、韧性不足和可加工性较差，硬质合金刀具的硬质合金具有极高的硬度和耐磨性能，特别是在高温下仍能保持其高硬度，目前已广泛应用于制造各种金属的切削刀具。
钎焊是将硬质合金牢固地连接到钢基体上的最成功的方法之一，但硬质合金刀具的焊接技术是引起焊接裂纹的重要因素。
本文介绍了硬质合金刀具的高频焊接工艺中减少裂纹产生、提高焊接点性能的关键技术。
硬质合金刀具刀片与刀杆的钎焊常采用高频感应钎焊和火焰钎焊。
其中高频焊接方法由于具有加热速度快、温度集中、零件变形小等特点，成为硬质合金刀具焊接过程中常用的一种方法。
但是，由于硬质合金较脆、韧性不足和可加工性较差，硬质合金刀具的寿命及焊接裂纹问题一直是困扰大多数企业生产的一个重要问题。
1 焊接设备和材料1.1 高频钎焊设备原理感应钎焊靠感应加热提供热源，通过感应或工作线圈，而不是对工件直接通电，将电能用感应方法传递到工件，并有选择地将待焊零件表面加热到钎焊温度的一种焊接方法。
焊接过程使用的设备由高频感应加热设备、高频感应钎焊机械装置及水冷系统和控制系统组成。
1.2 硬质合金刀片常用的硬质合金有YT5、YT15、YT30、YG3X、YN等。
物理性质以其线膨胀系数对焊接性影响较大。
线膨胀系数为（4.2～7）×10-6/℃，硬质合金导热系数为0.08～0.21卡/厘米·秒·度，这些都是引起焊接应力的重要原因。
45号钢和硬质合金刀片焊接方法
45号钢和硬质合金刀片焊接方法45号钢和硬质合金刀片的焊接方法一般可以分为电弧焊接和激光焊接两种。
下面将详细介绍这两种焊接方法的原理、工艺、优缺点等。
1.电弧焊接方法：电弧焊接采用电弧加热的方式将45号钢和硬质合金刀片连接在一起。
其工艺流程包括准备工作、预热、焊接、冷却等环节。
（1）准备工作：首先要对焊接材料进行清洁处理，去除表面的油污、锈蚀等杂质，以保证焊接的牢固性。
同时，还需对工作地点进行准备，确保焊接区域的无尘、无风等条件。
（2）预热：在焊接前需对45号钢和硬质合金刀片进行预热，这是为了减少焊接时的热应力，提高焊缝质量。
一般采用气体火焰或电阻加热的方式进行预热。
（3）焊接：焊接过程中可以选择手工电弧焊、氩弧焊或者自动焊接等方式。
其中，手工电弧焊常用于小批量生产，氩弧焊用于对焊接质量要求较高的工作环境，而自动焊接则适用于大规模连续焊接。
（4）冷却：焊接完成后，需要对焊接的部位进行冷却处理，以保证焊接接头的结构和性能。
常见的冷却方式有自然冷却和水冷却等，具体选择根据焊接材料和工艺要求而定。
电弧焊接的优点是工艺成熟，设备简单，适用于不同规格和材质的焊接。
但其缺点是焊接过程中产生的热应力较大，容易引起变形和裂纹。
2.激光焊接方法：激光焊接是利用激光束在焊接部位产生高浓度的热量，使45号钢和硬质合金刀片瞬间熔化并连接在一起。
其工艺流程包括材料准备、光束对准、焊接、检测等环节。
（1）材料准备：与电弧焊接相似，首先需要对焊接材料进行清洁处理，确保焊接接头的质量。
同时，还需根据焊接要求选择合适的激光器和配套设备。
（2）光束对准：采用激光束对准技术，将激光束精确对准焊接位置，确保焊接的准确性和稳定性。
（3）焊接：激光焊接时，激光束作为热源，瞬间加热焊接部位，使45号钢和硬质合金刀片瞬间熔化并连接。
焊接过程中要控制激光的功率、聚焦深度和焊接速度等参数，以获得理想的焊接接头。
（4）检测：焊接后需要进行焊缝检测和焊接接头的质量评估。
硬质合金与钢的焊接
硬质合金与钢的焊接硬质合金是种高生产率的工具材料，是将高熔点、高硬度的金属碳化物粉末与黏结剂混合，用粉末冶金法压制成各种所需形状的工件。
硬质合金与钢的焊接主要用于机械加工的刀具、刃具、模具、采掘工具和以耐磨作为主要性能的各种零部件，特点是可以节省大量的贵重金属，降低生产成本，提高零部件的使用寿命。
硬质合金工具在各工业部门已经得到广泛的应用，并收到了显著的效果。
1. 硬质合金的分类、用途及性能硬质合金是金属碳化物粉末与钴的混合物，常用的金属碳化物是碳化钨、碳化钛、碳化铌和碳化钒等，均可使硬质合金具有高硬度和高耐磨性。
硬质合金的黏结剂主要是金属钴或金属镍等，能保证硬质合金具有一定的强度和韧性。
1.1 硬质合金的分类及用途（1）常用硬质合金的分类、成分及用途我国常用硬质合金的分类、化学成分、使用性能及用途见表1。
我国生产的硬质合金分为YT和YG两大类。
YT类是由碳化钛、碳化钨和钴等组成，主要成分为WC、TiC和Co，多用于制作切削钢材的刀具。
YG类是碳化钨和钴的合金，主要成分是WC和Co，多用于制造切削铸铁件、淬火钢、不锈钢等的刀具，以及用于制造各种硬质合金量具、模具、地质采矿和石油钻井用的采掘工具等。
此外，还有YW类加入少量碳化钽或碳化铌等贵重金属碳化物的钛钨钴类硬质合金，用做切削特殊耐热合金材料的刀具。
表1 常用硬质合金的分类、化学成分使用性能及用途（2）用于各类工具的硬质合金另一种分类方法是将用于切削、采掘等用途的各类硬质合金分为金属瓷硬质合金和钢结硬质合金两类。
① 金属瓷硬质合金将难熔的金属碳化物粉末（如WC、TiC等）和黏结剂（如Co、Ni等）混合，加压成形，经烧结而成的粉末冶金材料。
例如生产中应用最广泛的钨钴类硬质合金（YG3、YG6、YG8等）和钨钴钛类硬质合金（YT5、YT15、YT30等）。
这类硬质合金的刀具耐高温、耐磨损，广泛用于制造量具、模具，也用于制造钎头、钻头等。
② 钢结硬质合金以一种或几种碳化物（如TiC、WC等）为硬化相，以合金钢（如高速钢、铬钼钢等）粉末为黏结剂，经配料、混料、压制和烧结而成的粉末冶金材料。
刀片焊接工艺
刀片焊接工艺
不同的刀片材料和焊接需求，采用的焊接工艺也不同。
比如硬质合金刀具的焊接工艺如下：
1、刀体预热：将刀体放在石棉板上，在刀槽中放入大小与硬质合金刀头相同的厚度0.3的焊料，然后放上硼砂和硬质合金刀头，用还原火焰从刀头底部进行预热刀体，当熔剂熔化时，证明已经达到预热要求的摄氏700-800°。
2、焊接硬质合金刀头：预热完后，用火焰加热硬质合金刀头及焊缝，迅速使焊料熔化，移开火焰后，立刻用金属棒压紧并调整硬质合金刀头，以便把多余的焊料及熔渣排出。
停止加热后，继续压紧硬质合金刀头2-3秒，待焊料凝固后，即送刃保温介质中保温，使之缓慢冷却，保温实际为2-3小时。
焊接方法分类
焊接方法分类引言焊接是一种常见的金属连接技术，广泛应用于制造业、建筑业和航空航天等领域。
不同的应用领域和材料要求使用不同的焊接方法。
本文将介绍几种常见的焊接方法及其分类，以帮助读者更好地理解和选择合适的焊接方法。
一、焊接方法的分类根据焊接材料状态的不同，焊接方法可以分为以下几类：1. 熔化焊接熔化焊接是最常见的焊接方法，通过将焊接件加热至熔化状态，使焊接材料与焊缝相融合。
常见的熔化焊接方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
- 电弧焊：电弧焊是利用焊接电弧产生的高温将焊条或焊丝熔化与基材连接的焊接方法。
根据电源类型的不同，电弧焊可分为直流电弧焊和交流电弧焊。
- 气焊：气焊是利用燃烧炬火将金属加热至熔化状态，并使用焊条熔化的焊接方法。
气焊常用于钢结构、铁路修建等工程中。
- 激光焊：激光焊是利用激光束的能量将焊接材料加热至熔化状态，并通过表面张力将焊接材料连接起来的焊接方法。
激光焊具有高能量密度、焊接速度快等优点。
2. 压力焊接压力焊接是通过施加压力将焊接件连接在一起的焊接方法。
常见的压力焊接方法包括冲压焊接、摩擦焊接等。
- 冲压焊接：冲压焊接是将两个或多个金属件置于模具中，施加一定的压力进行冷态焊接的方法。
冲压焊接常用于汽车、电器等行业的生产。
- 摩擦焊接：摩擦焊接是利用两工件之间的相对运动产生摩擦热，使金属材料熔化并连接在一起的焊接方法。
摩擦焊接具有环保、高效、高质量等特点。
3. 压力熔滴焊接压力熔滴焊接是将金属材料加热至熔化状态，并通过加压和喷射的方式将焊料喷到焊接材料表面的方法。
压力熔滴焊接通常应用于硬质合金刀具、汽车零部件等制造过程中。
二、焊接方法的适用范围不同的焊接方法适用于不同的材料和应用领域。
以下是一些常见的焊接方法的适用范围。
1. 电弧焊适用于焊接普通钢、低合金钢、不锈钢、铜和铝等金属材料，在建筑、制造业和汽车行业中应用广泛。
2. 气焊适用于焊接铸铁、碳钢、钢结构等金属材料，在建筑、船舶、管道等行业中应用广泛。
硬质合金刀头焊接方法
硬质合金刀头焊机方法（建议内部人员培训资料）亚非企业管理（西安）有限公司生产技术部二〇一五年五月硬质合金刀头焊接方法一、焊接方法一:需要材料::氧气、乙炔气、焊枪、硼砂、黄铜焊条、气焊护目镜、镊子。
气焊关键是调火焰和掌握火候：第一步：将刀杆在砂轮上打磨，出现金属光泽，便于焊接；第二步：先把刀杆焊刀头的地方烧红（大约700℃，颜色为暗红色），撒少许硼沙后继续加热并放入铜焊丝；第二步：待铜丝融化并铺展在刀杆焊接面上，（加热刀杆时，先烧四周，绝对不能先烧刚才放置焊条的地方，铜水不必太厚，但需要平整，否则刀头不易放置）；第三步：焊枪离开，撒少许硼砂，使用镊子将合金刀头放好，（焊条和刀头连起来后在焊刀的时候就可以随意掌握刀头的角度，注意连接的时候刀头不能烧得太红了只要能接上就可以了）；第四步：加热刀头与刀杆接缝处，这个地方是在刀杆上面，（不是在刀尖的部位）这样是为了刀杆和刀头同时受热，当刀杆和刀头达到800℃。
放入铜焊条，此时铜焊条熔化流入刀头和刀杆缝隙；注意：如果在放置刀头时出现刀杆与刀头颜色不同时则需要进行第四步。
第五步：先加热刀杆四周，并且不时的将火焰往刀头摆动，待刀头与刀杆均显红色，且颜色一致时，刀头会自然粘在刀杆上，此时可以随意调整刀头角度，直到满意为止。
（但需要注意：刀头和刀杆颜色均接近相同红色焊接才可靠牢固，同时刀头不能烧得太久烧得颜色太红，烧得太久太红在使用的时候刀头容易打刀的，即：及刀头过火；但需要格外注意：1.火焰不能一致不动的烧刀头，那样会使刀头烧产生裂纹，刀头上面的焊条也会断裂。
烧刀杆的时候只需将火焰往刀头摆一摆，待刀头和刀杆度烧红，温度差不多的时候刀头便会自然就贴在刀杆之上，这时你可以随意调整刀头的角度；.2.调整刀头角度时火焰不能老放在刀上烧，要烧一下拿开，再烧一下再拿开直到刀头的角度满意。
第六步：继续晃动焊枪在刀头四周加热，直至刀头与刀杆达到等温，刀头完全漂浮在刀杆上，焊接完成。
h10f硬质合金的焊接参数
h10f硬质合金的焊接参数
H10F是一种硬质合金材料，通常用于制造切削工具、刀具和其他耐磨部件。
关于H10F硬质合金的焊接参数，由于具体的焊接方法和条件可能因不同的应用和设备而有所不同，因此很难提供确切的参数。
然而，我可以提供一些一般性的指导原则，以供参考：1.
焊接方法：硬质合金通常使用激光焊接、电子束焊接或钎焊等方法进行连接。
这些方法能够提供足够的能量密度和焊接速度，以减少对硬质合金的热影响。
2.
焊接温度：由于硬质合金的高温稳定性较差，焊接时应尽量控制焊接温度，避免过高的温度导致硬质合金的硬度和耐磨性下降。
3.
焊接速度：焊接速度也是影响焊接质量的重要因素。
过快的焊接速度可能导致焊缝质量下降，而过慢的速度则可能导致热影响区域扩大。
4.
填充材料：在某些情况下，可能需要使用填充材料来弥补硬质合金与基材之间的热膨胀系数差异，以减少焊接应力。
5.
保护气氛：在焊接过程中，使用适当的保护气氛（如氩气）可以防止焊缝氧化和污染。
6.
为了获得最佳的焊接效果，建议咨询专业的焊接工程师或硬质合金供应商，他们可以根据具体的应用需求和设备条件提供更准确的焊接参数建议。
请注意，由于H10F是一种硬质合金，焊接时可能会出现一些特殊的挑战，如硬度下降、裂纹敏感性增加等。
因此，在进行焊接之前，建议进行充分的实验和验证，以确保焊接质量和可靠性。
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硬质合金的焊接方法
硬质合金的性能主要有密度、矫顽力、硬度、抗弯强度。
为改善现有硬质合金的质量，要进一步发展新技术、新工艺、新设备和新材料。
在新的工艺和新的设备方面，最近发展起来的有喷雾干燥，搅拌球磨等。
在改进现有和寻找新材料方面，主要有涂层硬质合金、细晶硬质合金。
那么硬质合金的焊接方法包括以下几点：
1、焊接式切削刀具结构应具有足够的刚性足够的刚性是以最大允许的外形尺寸以及采用较高强度的钢号和热处理来保证.
2、硬质合金刀片应固定牢靠硬质合金焊接刀片应有足够的固定牢靠程度,它是靠刀槽及焊接质量来保证的,故要根据刀片形状及刀具几何参数选择刀片镶槽形状.
3、认真检查刀杆。
在将硬质合金刀片焊接至刀杆上以前须要对刀片,刀杆进行必要的检查,首先应检查刀片支承面不能有严重弯曲.硬质合金焊接面不得有严重渗碳层,同时还应将硬质合金刀片表面及刀杆镶槽中的污垢进行清除,以保证焊接牢靠.
4、合理选用焊料
为了保证焊接强度,应选择合适的焊料.在焊接过程中,应保证良好的湿润性和流动性,并排除气泡,使焊接与合金焊接面充分接触,无缺焊现象.
5、正确选择焊接用熔剂
建议采用工业硼砂,在使用前应在烘干炉中进行脱水处理,然后进行碾碎,过筛去除机械杂物,待用.
6、选用网状补偿垫片
在焊接高钛低钴细颗粒合金及焊接长而薄的合金刀片时,为减少焊接应力,建议采用厚度为0.2--0.5mm的薄片或网孔径2--3mm的网状补偿垫片进行焊接.
7、正确采用刃磨方法
由于硬质合金刀片脆性较大,对裂纹形成敏感性强,所以刀具在刃磨过程中应避免过热或急冷,同时还要选择合适粒度的砂轮及合理的磨削工艺,避免产生刃磨裂纹,影响刀具使用寿命.
8、正确安装刀具
在安装刀具时,刀头伸出刀架的长度应尽量小,否则,容易引起刀具震动,从而损坏合金片. 9、正确重磨、研磨刀具
刀具使用达到正常磨钝时,必须进行重磨,重磨后的刀具,一定要用油石对刃口及刀尖圆角进行研磨,这样会提高刀具的使用寿命及安全可靠性.。