硬質合金焊接特點

硬質合金存在脆性高和韌性差等缺點,因此就有大部分硬質合金工具是採用焊接的方法相切在中碳鋼或低合金鋼基體上使用,焊接工藝與硬質合金的使用性能密切相關,焊接性能的好壞直接影響到硬質合金的使用效果。硬質合金焊接特點如下:

線膨脹係數

硬質合金的尺寸較小,一般是固定在一個比較厚大的鋼支撐材料上使用。釺焊是把硬質合金和基體金屬連接在一起的焊接方法。硬質合金的線膨脹係數與普通鋼的線膨脹係數相比差別很大,因線膨脹係數的差異使得冷卻時產生較大應力,從而導致裂紋產生。

加熱時硬質合金和鋼都自由膨脹,但冷卻時鋼的收縮量比硬質合金大得多,此時焊縫處於手壓應力的狀態,而在硬質合金表面上則承受拉應力。如果殘餘應力大於硬質合金抗拉強度或抗裂性要求,硬質合金的表面就可能產生裂紋,這是硬質合金釺焊產生裂紋的最主要原因之一。

硬度與裂紋敏感性的關係

硬質合金的硬度與耐磨性和焊接裂紋敏感性成正比,其硬度越高,釺焊時產生裂紋的可能性越大,一般精加工或超精加工所用的硬質合金,在釺焊時容易發生裂紋,根據不同牌號的硬質合金的硬度及強度大小可以判斷硬質合金的焊接裂紋敏感性。

焊接應力的影響

焊接接頭區殘餘應力是一種潛在的危害,儘管焊接後硬質合金工件不一定能馬上發現裂紋,但在隨後的刃磨、保管或使用過程中卻容易產生裂紋。當硬質合金的釺焊面積越大,產生的焊接應力越大,從而發生裂紋的可能性也就越大。因此可採取減低釺焊為溫度,焊前預熱及緩冷,並且選用塑性好的釺料,加補償墊片或改進接頭結構等措施。

氧化問題

硬質合金在空氣中加熱到800攝氏度以上時,表面會開始氧化,生成疏鬆的氧化物層,同時伴隨有脫碳現象。當加熱到950~1100攝氏度時,硬質合金表面層會發生急劇氧化,從而形成氧化薄膜使硬質合金變脆,並且減低硬質合金力學性能。在焊接時應採取措施儘量減少硬質合金焊接部位的氧化現象,這也是提高焊接品質的重要措施。

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