硬质合金焊接特点

硬质合金存在脆性高和韧性差等缺点,因此就有大部分硬质合金工具是采用焊接的方法相切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。硬质合金焊接特点如下:

线膨胀系数

硬质合金的尺寸较小,一般是固定在一个比较厚大的钢支撑材料上使用。钎焊是把硬质合金和基体金属连接在一起的焊接方法。硬质合金的线膨胀系数与普通钢的线膨胀系数相比差别很大,因线膨胀系数的差异使得冷却时产生较大应力,从而导致裂纹产生。

加热时硬质合金和钢都自由膨胀,但冷却时钢的收缩量比硬质合金大得多,此时焊缝处于手压应力的状态,而在硬质合金表面上则承受拉应力。如果残余应力大于硬质合金抗拉强度或抗裂性要求,硬质合金的表面就可能产生裂纹,这是硬质合金钎焊产生裂纹的最主要原因之一。

硬度与裂纹敏感性的关系

硬质合金的硬度与耐磨性和焊接裂纹敏感性成正比,其硬度越高,钎焊时产生裂纹的可能性越大,一般精加工或超精加工所用的硬质合金,在钎焊时容易发生裂纹,根据不同牌号的硬质合金的硬度及强度大小可以判断硬质合金的焊接裂纹敏感性。

焊接应力的影响

焊接接头区残余应力是一种潜在的危害,尽管焊接后硬质合金工件不一定能马上发现裂纹,但在随后的刃磨、保管或使用过程中却容易产生裂纹。当硬质合金的钎焊面积越大,产生的焊接应力越大,从而发生裂纹的可能性也就越大。因此可采取减低钎焊为温度,焊前预热及缓冷,并且选用塑性好的钎料,加补偿垫片或改进接头结构等措施。

氧化问题

硬质合金在空气中加热到800摄氏度以上时,表面会开始氧化,生成疏松的氧化物层,同时伴随有脱碳现象。当加热到950~1100摄氏度时,硬质合金表面层会发生急剧氧化,从而形成氧化薄膜使硬质合金变脆,并且减低硬质合金力学性能。在焊接时应采取措施尽量减少硬质合金焊接部位的氧化现象,这也是提高焊接质量的重要措施。

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