硬质合金的真空钎焊工艺
钎焊工艺详解

钎焊工艺详解钎焊是一种将两个或多个金属零件连接在一起的焊接方法。
它使用与连接零件相似或与其不同的金属填充材料,通过加热至融化状态,将填充材料与母材结合形成坚固的连接。
本文将详细解释钎焊的工艺步骤、材料选择、设备要求以及一些常见问题和注意事项。
一、工艺步骤1. 准备工作:确认要连接的零件的材料和尺寸,并进行准备工作。
包括清洁焊接表面、切割和形状加工等。
2. 材料选择:根据连接零件的材料,选择合适的填充材料。
填充材料应与母材相容,并具有良好的流动性和可湿润性。
3. 预热:对于某些材料,如铜和镍合金,预热是必需的。
预热可以帮助提高钎焊的质量和连接强度。
4. 焊接操作:将填充材料放置在连接零件之间,并加热至填充材料融化。
填充材料通过液态形态自由流动,填充连接零件之间的间隙。
5. 冷却和清洁:完成钎焊后,待连接部分冷却。
冷却后,清洁焊缝以去除可能存在的残留物和氧化层。
二、材料选择1. 填充材料:填充材料的选择取决于连接零件的材料。
常用的填充材料包括铜、银、镍和钢等。
填充材料的选择应满足连接零件的强度和耐腐蚀性要求。
2. 手工工具:钎焊过程中使用的手工工具通常包括火焰喷枪、钎焊炬、钳子等。
这些工具用于加热和操作填充材料。
3. 保护剂:钎焊过程中,应使用适当的保护剂来防止填充材料和焊缝氧化,提高钎焊质量。
一些常用的保护剂包括流动剂和防氧剂。
三、设备要求1. 焊接设备:钎焊过程通常需要使用焊接设备,如火焰炬焊机、气体焊接机、电子焊接机等。
具体的设备选择取决于连接零件的材料和尺寸。
2. 安全设备:钎焊过程中,应佩戴适当的防护服、保护眼镜和手套等个人防护设备,以确保焊接操作的安全。
四、常见问题与注意事项1. 清洁与预处理:在进行钎焊之前,应确保连接零件的表面清洁,并进行必要的预处理。
不良的预处理可能导致焊接质量下降。
2. 控制焊接温度:钎焊过程中,应严格控制焊接温度,避免过高或过低的温度。
过高的温度可能导致填充材料和母材熔化,过低的温度可能无法实现良好的连接。
真空钎焊焊接标准

真空钎焊的焊接标准因材料、设备和工艺的不同而有所差异。
然而,一些常见的标准和实践建议包括:真空度:为了获得良好的焊接效果,需要将焊接区域内的空气抽出,以创造足够的真空环境。
根据不同的材料和设备,所需的真空度可能会有所不同。
温度:在真空钎焊过程中,需要将材料加热到适当的温度,以便使焊料熔化并润湿基体金属。
温度的控制取决于材料、设备和工艺。
升温速度:在加热过程中,材料的升温速度可能会影响焊接效果。
过快的升温速度可能导致材料变形或开裂,而缓慢的升温速度则可以减少应力和变形。
保温时间:在达到焊接温度后,需要保持一段时间以使焊料充分流动并填充缝隙。
保温时间的长短取决于材料、设备和工艺。
冷却速度:在焊接完成后,需要控制冷却速度以避免因温度变化过大而引起材料变形或开裂。
焊前准备和焊后处理:在焊接前,需要确保材料表面干净、无油污或其他杂质。
在焊接后,需要进行适当的处理以去除残余的焊料、修复缺陷等。
在实际操作中,建议根据具体的材料、设备和工艺制定相应的焊接标准。
同时,也需要考虑安全操作的要求,确保工人和设备的安全。
钎焊工艺操作手册

钎焊工艺操作手册钎焊是采用比焊件金属(母材)熔点低的金属作钎料(填充材料),将焊件和钎料加热到高于钎料、低于焊件熔化温度,利用液态钎料润湿焊件金属,填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。
钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。
钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。
间隙一般要求在 0.01~0.1毫米之间。
较之熔焊,钎焊时母材不熔化,仅钎料熔化;较之压焊,钎焊时不对焊件施加压力。
钎焊形成的焊缝称为钎缝。
钎焊所用的填充金属称为钎料。
钎焊过程:表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起,把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。
当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后,钎料熔化(工件未熔化),并借助毛细作用被吸入和充满固态工件间隙之间,液态钎料与工件金属相互扩散溶解,冷凝后即形成钎焊接头。
焊接时钎料熔化温度在450℃以下的称为软钎焊;焊接时钎料熔化温度在450℃以上的称为硬钎焊。
暖通南社钎焊分类:按其所用的热源不同,钎焊可分为:(如下图所示)火焰钎焊、感应钎焊、烙铁钎焊、电阻钎焊及炉中钎焊等。
钎焊原理:钎焊是利用液态钎料填满钎焊金属结合面的间隙而形成牢固接头的焊接方法。
其工艺过程必须具备两个基本条件。
a)液态钎料能润湿钎焊金属并能致密的填满全部间隙;b)液态钎料与钎焊金属进行必要的物理、化学反应达到良好的金属间结合。
1.液态钎料的填缝原理钎焊时,液态钎料是靠毛细作用在钎缝间流动的,这种液态钎料对母材金属的浸润和附着的能力称之为润湿性。
暖通南社液态钎料对钎焊金属的润湿性越好,则毛细作用越强,因此填缝会更充分。
钎料永远是往温度高的地方流动,而不是往下流动;2.钎料与焊件金属的相互作用钎料与焊件金属的相互作用包括两部分:a)焊件金属溶解于液态钎料中;b)液态钎料向焊件金属中的扩散。
14种常用钎焊工艺方法与技术规范

14种常用钎焊工艺方法与技术规范钎焊是一种常见的焊接方法,广泛应用于金属制品、航空航天、机械制造、建筑等领域。
下面将介绍14种常用的钎焊工艺方法与技术规范。
1.火焰钎焊:使用氧乙炔火焰进行钎焊,通常用于低温钎焊。
2.电阻钎焊:利用电流通过工件产生热量,将钎料熔化并连接工件。
3.电弧钎焊:利用电焊机产生的电弧将钎料熔化并连接工件。
4.真空钎焊:在低压或真空条件下进行钎焊,避免氧化反应。
5.惰性气体保护钎焊:利用氩气等惰性气体进行保护,防止氧化。
6.爆破钎焊:在钎焊过程中加入定时爆破药剂,提高钎焊质量。
7.块料钎焊:使用金属块料作为钎料,直接加热熔化后连接工件。
8.焊盘钎焊:使用特殊焊盘进行钎焊,保护工件和钎料。
9.超声波钎焊:利用超声波产生的摩擦热进行钎焊。
10.坩埚钎焊:将钎料放入坩埚中进行加热,然后将熔化的钎料倒入连接工件。
11.光束钎焊:利用激光束照射工件进行钎焊。
12.电子束钎焊:利用电子束对工件进行加热和钎焊。
13.感应钎焊:利用感应加热将钎料熔化并连接工件。
14.激光钎焊:利用激光进行钎焊,具有较高的精度和速度。
在进行钎焊时,还需要遵循一些技术规范:1.先清洁工件表面,去除氧化物、油脂等污染物。
2.钎焊前进行预热,提高钎焊质量和连接强度。
3.控制钎焊温度,防止过热或过冷引起焊接质量问题。
4.控制加热时间,避免过长或过短的加热时间影响钎焊质量。
5.控制钎料的使用量,确保钎料能充分填充连接间隙。
6.进行钎焊后,要对焊缝进行清理,去除焊渣和氧化物。
7.钎焊后进行表面处理,提高防腐性和美观度。
8.进行焊接质量检验,确保焊接接头的强度和密封性。
9.钎焊过程中要注意安全,佩戴防护设备,防止伤害。
10.根据具体工件的材料和要求选择合适的钎焊方法和钎料。
总之,钎焊是一种常用的焊接方法,在实际应用中有着广泛的用途。
掌握不同的钎焊工艺方法和遵循相应的技术规范,可以提高钎焊质量,确保焊接接头的强度和密封性。
硬质合金圆棒

硬质合金圆棒一、硬质合金圆棒简介硬质合金圆棒又名硬质合金棒材,是一种以硬质合金(WC)为主要原料,再加上其它贵重金属和粘贴相经采用粉末冶金方法压制烧结而成的高硬度、高强度的合金材料,广泛用于国民生产加工领域,如钨钢钻头。
二、生产工艺流程硬质合金圆棒毛坯工艺流程制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→ 压制→成型→低压烧结→成型(毛坯)→外圆磨精磨(毛坯没有这道工序)→检测尺寸→包装→入库。
五、硬质合金圆棒材质性能特征1、以优质超细碳化钨和进口钴粉为原料。
2、采用世界先进的低压烧结制备技术进行标准化生产。
3、具有高强度和高硬度。
4、具有极好的红硬性、耐磨性好、高弹性模量、高抗弯曲强度、化学稳定性好(耐酸、碱、高温氧化)、耐冲击韧性好、膨胀系数低,导热、导电与铁及其合金相近的特点。
5、高新精密先进设备:德国进口10MPa低压烧结炉烧结。
6、独特的新工艺:真空高温高压烧结。
产品在最后阶段采用压力烧结,极大的减少孔隙度,提高致密性,大大地提高产品的机械性能。
7、产品特点:材质牌号多,能适用不同使用用途的需求;规格齐全,毛坯尺寸精准(减少加工量,提高生产效率)。
8、服务周到反应快:下单生产快,交货快捷准时(3~5天)。
五、#p#副标题#e#应用推荐硬质合金圆棒应用范围广泛,适用于制作钨钢钻头、PCB行业的微钻头,光电通讯行业的电极棒,机械加工行业硬质合金钻头,钻柄,顶尖、推杆、耐磨精密零件、是整体数控铣刀和带孔加工刀具首选优质材料等。
六、硬质合金的焊接特点硬质合金主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。
切削部分为硬质合金,基体为碳素钢或低合金钢,通常为中碳钢。
这类工件在工作时受到相当大的应力作用,特别是压缩弯曲、冲击或交变载荷,要求接头强度高、质量可靠。
硬质合金具有高硬度和耐磨性好的特点,但也存在脆性高、韧性差等缺点。
大部分硬质合金工具是用焊接的办法镶嵌在中碳钢或低合金钢基体上使用,焊接工艺与硬质合金的使用性能密切相关,焊接性能的好坏直接影响到硬质合金的使用效果。
真空钎焊焊接标准

真空钎焊焊接标准
摘要:
一、真空钎焊的概念和特点
二、真空钎焊的焊接标准
三、真空钎焊的优点和应用范围
四、真空钎焊的注意事项
正文:
一、真空钎焊的概念和特点
真空钎焊,顾名思义,就是在真空环境下进行的一种焊接方式。
它是在真空室中进行的,通过加热和加压,使钎料熔化并与工件焊接部位接合,从而达到连接两个工件的目的。
真空钎焊具有许多优点,如焊缝质量高、焊缝强度高、气体含量低等,因此在许多工业领域得到了广泛应用。
二、真空钎焊的焊接标准
真空钎焊的焊接标准主要包括以下几个方面:
1.焊接设备:真空钎焊设备应具有良好的真空密封性能,以保证焊接过程中的真空度。
同时,设备应具有足够的加热功率和稳定的温度控制能力,以保证钎料的熔化和焊接过程的稳定性。
2.钎料:钎料是真空钎焊中的关键材料,其性能直接影响焊缝的质量。
钎料应具有良好的润湿性、扩散性、填充性、耐腐蚀性和高温性能。
3.焊接工艺:焊接工艺包括加热温度、加热时间、压力、钎料的种类和用量等参数。
这些参数应根据具体的工件材料和焊接要求进行优化,以保证焊缝的质量和强度。
三、真空钎焊的优点和应用范围
真空钎焊具有许多优点,如焊缝质量高、焊缝强度高、气体含量低等。
这些优点使得真空钎焊在许多工业领域得到了广泛应用,如航空航天、电子、汽车、能源等。
四、真空钎焊的注意事项
进行真空钎焊时,应注意以下几点:
1.确保真空室的真空度,以保证焊缝的质量。
2.选择合适的钎料和焊接工艺,以保证焊缝的强度和质量。
3.对工件进行充分的预热,以减小焊接过程中的变形和应力。
钎焊硬质合金类刀具必备知识分解

钎焊常见的缺陷及其成因如下
(3)钎料凝固时,零件相互错动。 (4)钎料结晶温度间隔过大。 (5)钎料结晶温度间隔过大。 (6)钎缝脆性过大。 5.钎料流失产生原因: (1)钎焊温度过高或保温时间过长。 (2)钎料安置不当以致未起毛细作用。 (3)局部间隙过大。 6.母材被溶蚀产生原因: (1)钎焊温度过高,保温时间过长。 (2)母材与钎料之间的作用太剧烈。 (3)钎料量过大。
影响焊接质量因素
(四)钎焊常用的工艺方法 钎焊过程的主要工艺参数是钎焊温度和保温时间。钎焊温度通 常选为高于钎料液相线温度25 ^- 60 'C,以保证钎料能填满间隙。 钎焊保温时间视工件大小及钎料与母材相互作用的剧烈程度而 定。大件的保温时间应长些,以保证加热均匀。钎料与母材作用强 烈的,保温时间要短。一般说来,一定的保温时间是促使钎料与母 材相互扩散,形成牢固结合所必需的。但过长的保温时间将导致熔 蚀等缺陷的发生。钎焊前的表面清理改善钎料在硬质合金上的润湿 性是很重要的,必要时还可采取表面镀铜或镀镍等措施。 硬质合金钎焊中的接头易产生裂纹。这是因为它的线膨胀系数 仅为低碳钢的一半,当硬质合金与这类钢的基体钎焊时,会在接头 中产生很大的热应力,从而导致接头的开裂。因此,硬质合金与不 同材料钎焊时,应设法采取防裂措施硬质合金刀片与钢制刀杆钎焊 时,宜采取加大钎缝间隙和在钎缝中施加塑性补偿垫片的方法,并 在焊后进行缓冷,以减小钎焊应力,防止裂纹产生,延长硬质合金 刀具组件的使用寿命。
焊接刀具基础知识
焊接车刀的焊接方法 影响因素 保温措施 使用时应注意的事项 以及保养方法
影响焊接质量因素
一)钎料的润湿与铺展 钎焊时,只有熔化的液体钎料很好地润湿母材表面才能 填满钎缝。衡量钎料对母材润湿能力的大小,可用钎料(液 相)与母材(固相)相接触时的接触夹角大小来表示。影响 钎料润湿母材的主要因素有: 1.钎料和母材的成份 若钎料与母材在固态和液态下均不发生物理化学作用, 则他们之间的润湿作用就很差,如铅与铁。若钎料与母材能 相互溶解或形成化合物,则认为钎料能较好地润湿母材,例 如银对铜。 2.钎焊温度 钎焊加热温度的升高,由于钎料表面张力下降等原因会 改善钎料对母材的润湿性,但钎焊温度不能过高,否则会造 成钎料流失,晶粒长大等缺陷。
钎焊

1、烙铁钎焊(iron 特点:温度低 应用范围 : 1、适用于钎焊 温度低于300℃的 软钎焊(用锡铅或 铅基钎料) 2、钎焊薄件、 小件需钎剂
2、火焰钎焊(torch brazing ; torch soldering) 特点:简单灵活、应用广泛 应用范围 :一般应用中性焰或轻微炭化焰/通用气 焊炬或专用钎焊炬(软钎焊也可用喷灯)先加热工件:
松香(天然树脂)类
非(弱)腐蚀性软钎剂的化学活性比较弱、热稳定性尚 好,对母材几乎没有腐蚀性作用,但只有纯松香或加入 少量的机脂类的软钎剂属于非腐蚀性,而加入胺类、有 机卤化物类的软钎剂,称其为弱腐蚀性软钎更为准确。 焊后一般不清洗。
松香是最常用的非腐蚀性软钎剂) 腐蚀性软钎剂由无机酸或(和)无机盐组成。这类 钎剂化学活性强、热稳定性好,能有效地去除母材表 面的氧化物,促进钎料对母材的润湿,可用于黑色金 属和有色金属的钎焊。但残留钎剂对钎焊接头具有强 烈的腐蚀性,钎焊后的残留物必须彻底洗净。
4、波峰钎焊(flow soldering ; wave soldering ; spray soldering)(金属浴钎焊的一种变种,主要用于 钎焊印刷电路板) 单面波峰钎焊
5、电阻钎焊(resistance brazing) (加热极快,生产率高)
6、感应钎焊(induction brazing)(加热迅速,氧化 少,主要钎焊比较小的工件)
二、钎料型号表示方法
由于历史原因,钎料的编号方法很多,主要有:
⑴国家标准GB/T6028-1995用型号表示, S表示软钎料, B表示硬钎料 如:S-Sn60Pb40Sb、BAg72Cu ⑵ 原机械工业部《焊接材料产品样本》(1997)用牌号 表示
如HL1×× (焊料1×× )(表9-1)
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硬质合金的真空钎焊工艺冯胜利,蒋邻(庆安制冷有限公司,陕西西安,710077)摘要:介绍了活门套组件真空钎焊过程中所存在的工艺难点,及解决这一难点所做的工艺改进工作和试验研究,成功地解决了由于硬质合金与合金钢之间的热膨胀系数相差较大,在真空钎焊过程中因吸热、散热不一致产生应力而引起硬质合金开裂的问题;分析了工艺过程中发生了脱焊、开裂现象,及其影响钎焊接头质量的因素,对发生的故障做了充分的失效分析;介绍了采用划线--压持定位钎焊夹具,解决钎焊定位精度的方法。
目前按此工艺方案生产出几批零组件,整机装配使用,效果良好。
关键词:硬质合金;真空钎焊;应力补偿;焊接定位0 引言防喘调节器是发动机的重要调节部件。
防喘调节器通过飞重组件感受发动机变化着的转速,控制分油活门轴向位移,输出液压功率,对发动机的流场进行调节,以适应不同的飞行姿态,防止发动机喘振。
1 产品要求活门分组件通过锥形销与活门连接组成活门组件,工作时它在飞重组件的带动下,以3000 r/min的高速旋转同时轴向运动分配油液。
因此,活门套分组件是防喘调节器的核心部件。
活门分组件见图1。
它是由1 号活门套(25Cr3MoA)、2 号内垫圈(1Cr12Ni3MoVN)、3 号耐磨圈(YG6)和4号耐磨片(YG6)组成。
产品要求:活门套与耐磨片选用Cu3无氧铜(200 目粉状)作钎料在真空炉内焊接,定位焊要求三耐磨片对成均布(安装中心相距120°±1°)其角向位移量不大于0.38 mm,如图1 所示。
焊后900℃±20℃淬火和600℃+20℃回火处理,再将该焊件按尺寸机加成形;先将内垫圈与耐磨圈选用HLAgCdZnCu(25-16-17) 银铜锌镉焊料片,采用高频钎焊焊接。
最后采用J-27H 粘结剂连接在活门套组件上,见组件产品图2。
2 工艺制造难点(1)采用的Cu3 粉状钎料,钎焊后钎缝厚度达不到要求,焊后产生应力裂开。
(2)焊件真空钎焊后,在后续加工淬火- 回火热处理过程中,钎缝或耐磨片拉裂。
(3)耐磨片钎焊定位精度:角向位移量不大于0.38mm 难以达到。
3 工艺工程对钎焊接头的影响因素3.1 钎焊产品钎料熔点1 083℃,钎焊温度在1 120℃,在真空炉内焊接。
钎料使用时,钎料预置到被钎焊零件之间。
为了防止液态钎料对耐磨片的漂移作用,影响焊后产品的定位精度,设计制造了压持焊接定位夹具,装配时,按照划线限位,台阶销顶压位的方法保证了钎焊后的定位尺寸。
焊后目视检查:钎缝结合面周边连续。
荧光检查:耐磨片三周边没有荧光堆积(另一边根部R角形成间隙过大,形不成毛细作用)。
低倍金相检查中发现Cu3 钎料对钢和硬质合金均有较好的润湿性,形成的钎缝层较薄,不到0.4 mm,对后续加工的应力变形不利。
3.2 淬火- 回火热处理对钎焊质量的影响组件钎焊后在900℃~910℃保温50~60 min油淬,再经620℃保温70~90 min回火。
荧光检查发现产品钎缝有荧光堆积的现象,表明钎缝已不连续。
这是由于活门套25Cr3MoA 材料与硬质合金YG6 膨胀系数差异较大,在加热过程中,产生较大的剪切应力,由于钎缝较薄,塑性变形能力有限,当产生的应力大到一定程度钎缝被拉裂。
这是产生裂纹的根本原因。
3.3 镀铜、渗氮和退铜槽液对钎缝的影响产品表面镀铜后经机加去掉部分镀铜层露出材料基体进行渗氮强化处理(加热到480℃保温60 h),再放入退槽液中浸泡2~3 h,退掉渗氮保护的镀铜层。
荧光检查,原先荧光堆积的有所增加,无堆积的仍不出现荧光堆积。
选择荧光堆积比较严重的试件做剪切力机性试验,试验结果无缺陷的抗剪切力最大为3.85 kN,缺陷严重的只有0.94 kN,都是同一零件相差甚大。
从破坏的结合面发现,凡承载剪切力大的拉断处均连带基体材料,断口不齐呈撕破状;凡承载剪切力小的只有小部分呈撕破状,大部分结合面存在有黑色疏松粉状物,局部还形了凹坑。
这是因为镀铜槽液渗入钎缝裂纹,残留在缝隙内,再经渗氮加热碳化,退铜槽液对钎缝进一步腐蚀开裂,这类缺陷影响较严重。
但对无裂纹的钎焊接头影响不大。
3.4 机加对钎焊缝的影响机加磨削对钎缝的影响也不可忽视,若磨削量过大,加工过程产生的热量和磨削造成的摩擦力,均对钎缝造成损坏。
4 影响钎缝强度和掉片的主要原因4.1 钎缝层薄钎缝层薄是由于在钎焊过程中,采用焊接夹具的压持作用所为。
焊时把Cu3 钎料预置到钎焊间隙中间,在加热条件下钎料熔化,因为外部温度高,真空度好,加上焊接夹具的压持作用,液态钎料向外流淌,被焊零件间隙变小。
凝固后形成很薄的钎缝。
4.2 热应力被钎焊材料硬质合金比热容小,导热性差,热膨胀系数小,与25Cr3MoA材料热膨胀系数相差3倍。
耐磨片厚不足2 mm,宽窄比约为2:1的条片在淬—回火热处理加热—冷却过程中,产生较大的热应力,易拉裂钎缝或硬质合金片,这是产生裂纹的主要原因。
5 真空钎焊工艺改进5.1 应力补偿片在钎缝中心增加过渡金属,来吸收所产生的热应力,过渡金属起着吸收应力的补偿作用。
在工艺上被称作应力补偿片。
补偿片的热膨胀系数应是介于两被钎焊的材料之间。
本次试验选用BNi2基钎料,补偿片用T2纯铜带材。
5.2 应力补偿片表面镀冲击镍为了满足生产急需,Ni 基钎料对两被钎焊材料有较好的润湿性能,结合产品特点和现有工艺条件,选用T2纯铜带材做应力补偿片,采用BNi82CrSiB200目粉状钎料。
钎焊后硬质合金表面出现裂纹,如图3低倍金相照片所示。
钎缝溶蚀如图4所示,钎缝中心铜片被Ni 基钎料溶蚀,在图5中这种现象更为严重。
这是因为铜与镍有着相互无限固溶的冶金特性。
钎焊过程中,钎料熔化后,液态钎料中的镍对固态铜片有较大的互溶作用,形成匀晶。
然而镍基钎料组分的B 和Si 元素能够穿过晶粒向铜基体扩散,形成的B 和Si 的间隙固溶体新合金相,使铜基体塑性下降、材质硬化,加热过程产生的热应力无法吸收,使硬质合金产生裂纹。
为了阻止镍基钎料中的B 和Si元素对铜补偿片的硬化作用,采用镀镍层作吸附层,以吸附镍基钎料的B和Si元素的扩散。
另外在试验中,还发现压持夹具定位台阶销与耐磨片硬质合金压持接触点粘连,卸去钎焊夹具,硬质合金触压点有麻点,经锉修麻点扩大,造成局部区域疏松。
粘连、麻点区域疏松缺陷分析:钎焊时,在压持夹具自重压力下,使夹具承力部分台阶销与镀镍的耐磨片紧密贴合,在真空负压、1 060℃±10℃高温条件下,经过5~7min达到了固—固相相互扩散的条件,镀层Ni、台阶销(1Cr18Ni9Ti)和耐磨片(WC+Co)相互扩散,形成含有Ni-Co、Ni-W 和C的金属化合物相等新的接头,使压持点局部产生脱碳,造成区域的贫W、贫Co,为了防止扩散形成粘连、麻点和区域疏松,决定取消耐磨片镀Ni并在夹具台阶销压持部位涂止流剂,以阻止扩散形成。
5.3 耐磨片焊接定位为了保证真空钎焊后耐磨片定位焊精度在1 201° ±1°,设计制造了压持定位夹具。
压持定位夹具开敞性好,依靠夹具自重压持定位,基本满足真空钎焊工艺的要求。
耐磨片体积小,安装面窄小,较难观察和安装。
为了放置精确,依照耐磨片尺寸,在活门套待钎焊位置划线,划出定位区域,线框误差应符合定位精度要求。
安装时利用5 倍台式放大镜可以准确放置,焊后基本满足了定位要求。
5.4 工艺要求5.4.1 喷砂为了改善钎焊面的润湿性能及结合强度,活门套除油后对待钎焊面喷砂(允许整体喷砂)处理。
5.4.2 应力补偿片镀冲击Ni冲制成形的T2 铜补偿片去毛刺、校平,镀冲击Ni,镀后立即放入无水乙醇溶液内浸泡清洗,严禁裸手触摸污染或放置时间过长(不超过4 h为最佳)。
5.4.3 调制钎料采用镍基钎料BNi82CrSiB、规格为150~200 目粉状;与三氯乙烯或无水乙醇调制成稀糊状。
5.4.4 装配、入炉为了防止过量镍基钎料,应特别注意适量逐层涂抹。
放置压持夹具应轻、稳和准确,注意台阶销定位作用和台阶销压持接触处涂止流剂。
校正定位应在5倍台式放大镜下进行,确认无误后入炉,允许在炉内晾干调制剂。
6 钎焊质量检查用应力补偿片的镍基真空钎焊工艺,荧光检查生产过程成品,未发现荧光堆积,产品宏观可观察到补偿片边沿铜层,钎焊连续。
抽1#和2#做低倍和金相组织检查,从15倍、50倍、200倍金相照片分别观察到,钎缝结合正常。
由金相试验报告结果:镍基钎料对铜片无溶蚀现象,表明T2铜补偿片表面镀冲击Ni避免B和Si元素的渗透固溶。
钎焊面100%铺展,机体材料25Cr3MoA为典型回火索氏体,组织正常。
由机性试验报告结果,最低抗剪强度也在2.2kN,破坏处均未在钎缝结合面,都使耐磨片破碎,表明钎焊质量优良。
7 结论经过工艺试验研究,解决了制造过程存在的工艺难点,成功试生产过两批零组件,供装配使用。
(1)采用T2铜片(表面镀冲击Ni)作应力补偿片,成功解决了因被钎焊材料热膨胀系数差异较大(1:3),钎焊后淬-回火热处理钎缝开裂工艺难点;(2)选用HBNi82CrSiB 镍基钎料,改善了钎焊工艺性能,达到了该产品钎透率;(3)T2铜应力补偿片表面镀冲击Ni做隔离层,阻止了镍基钎料对应力补偿片的溶蚀;(4)采用划线、放大镜下装配,压持夹具定位,基本保证了耐磨片的定位精度;(5)台阶销除止流剂,排除了耐磨片与定位台阶销粘连和压持处的麻点缺陷。
作者简介冯胜利男,庆安制冷有限公司高级工程师,从事焊接研究。
蒋邻女,庆安制冷有限公司高级工程师,从事焊接研究。