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钨钢压头的焊接有4个方面的特点

发布时间:2016-12-08 15:12:27  浏览次数:
钨钢压头主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。切削部分为钨钢压头,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。钨钢压头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。

   大部分钨钢压头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,焊接工艺与钨钢压头的使用性能密切相关,焊接性能的好坏直接影响到钨钢压头的使用效果。

   一般焊接性特点

   钨钢压头含有较高含量的碳化物和合金元素,虽然可以进行焊接加工,但焊接时容易出现淬硬组织和裂纹。必须采取有效的工艺措施,才能获得满意的焊接接头。目前生产中钨钢压头与钢焊接常用的焊接方法有氧-乙炔火焰钎焊、真空钎焊、电弧焊、惰性气体保护焊、摩擦焊、等离子弧焊、真空扩散焊和电子束焊等。钨钢压头与钢焊接时有如下的特点。

   ① 线膨胀系数与钎焊裂纹的关系钨钢压头的尺寸比较小,一般是固定在一个比较厚大的钢支撑材料上使用。钎焊是把钨钢压头和基体金属连接在一起的有效焊接方法。钨钢压头的线膨胀系数(4.1~7.0×10-6/℃)与普通钢的线膨胀系数(12×10-6℃-1)相比差别很大,钨钢压头只有钢的1/3~1/2左右。加热时钨钢压头和钢都自由膨胀,但冷却时钢的收缩量比钨钢压头大得多。此时焊缝处于受压力状态,而在钨钢压头表面上则承受拉应力。如果残余应力大于钨钢压头的抗拉强度时,钨钢压头的表面就可能产生裂纹。这是钨钢压头钎焊时产生裂纹的最主要原因之一。

   ② 硬度与裂纹敏感性的关系钨钢压头的硬度与耐磨性和焊接裂纹敏感性成正比,钨钢压头的硬度越高,钎焊时产生裂纹的可能性越大。而且,一般精加工或超精加工所用的钨钢压头,在钎焊时容易发生裂纹。根据不同牌号的钨钢压头的硬度和强度大小可以判断钨钢压头的焊接裂纹敏感性,由差到好的排列顺序如下。

   YG类 YG3X,YG3,YG4,YG6X,YG6,YG8,YG11,YG15

   YT类 YT60,YT30,YW1,YT15(YW2),YT14,YT5

   以上两类钨钢压头,从左至右表明硬度和耐磨性逐渐降低,而强度和韧性增加,钎焊裂纹发生的可能性减小。

   ③ 焊接残余应力的影响 焊接区域的残余应力是一种潜在的危害,尽管焊接后钨钢压头工件上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,造成工具报废。当钨钢压头的钎焊面积越大时,产生的焊接残余应力越大,发生裂纹的可能性也越大。

   在焊接钨钢压头工具时,必须使焊接残余应力尽量减小。焊接时必须采取措施减小钎焊应力,可采取降低钎焊温度、焊前预热及缓冷、选用塑性好的钎料、加补偿垫片、改进接头结构等措施。钎焊大面积钨钢压头时,无论强度高低,均应采取特殊措施,以减小焊接应力和防止裂纹的产生。

   ④ 氧化问题 钨钢压头在空气中加热到800℃以上时,钨钢压头的表面开始氧化,生成疏松的氧化物层,同时伴随有脱碳现象。当加热至950~1100℃时,表面层会发生急剧的氧化,形成的氧化薄膜使钨钢压头变脆,降低力学性能。表面氧化层的存在,也降低了焊缝的强度、硬度。在焊接时采取措施尽量减少钨钢压头焊接部位的氧化现象,是提高焊接质量的重要措施。

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