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钨钢钎焊缺陷及防止钎焊裂纹的产生
导致钨钢钎焊工件的裂纹因素是多方面的,如槽形设计、钎焊工艺、加热过程及刃磨等。
① 一些硬度高、强度低的钨钢,如YT60、YT30、YG2和YG3X等,容易产生钎焊裂纹。尤其是这些牌号的钨钢的钎焊面积比较大时更应当引起重视。
② 封闭式或半封闭式的槽形,是增加钎焊应力促使造成裂纹的重要原因。应在满足焊缝强度使用要求的情况下,尽可能减少钎焊面积,以减小钎焊应力。
③ 焊接加热速度太快或焊后冷却速度过快会造成热量分布不均,产生瞬时应力引起裂纹。快速加热时,钨钢外层受压应力,中间受拉应力,超过允许的加热速度时,可能产生可见的裂纹和内部不可见的裂纹。钎焊后快速冷却时,外层上会出现拉应力,而引起合金中出现裂纹。应避免将工件放在潮湿的地面上,或放在潮湿的石灰槽中,这会使钨钢因骤冷而产生裂纹。
④ 钨钢本身有缺陷,在焊前检查时未能发现而导致钎焊后发生裂纹。对于大面积或特殊形状的钨钢,钎焊前必须逐块的进行严格检查。钨钢在烧结过程中的缺陷,如小裂纹、崩角、疏松等情况,加热钎焊后可能扩大形成大裂纹。
⑤ 钎焊后刃磨不当也会产生裂纹,如砂轮的材料、硬度和粒度等选用不合适,磨削时用水冷却,磨削余量留的过大、磨削工艺不当等也易造成裂纹。
钨钢焊后清理
要对焊好的钨钢工件进行焊后清理,以便将焊缝周围残余的熔剂清除干净,否则在刀具刃磨时多余的熔剂会将砂轮堵塞,使磨削困难。焊后残留的熔剂也会腐蚀焊缝和基体。常用的清除方法是将焊后已冷却的工件放入沸水中煮1~2h左右,然后再进行喷砂处理,即可清除焊缝四周黏附的残余钎剂及氧化物等;或将工件放入酸洗槽中进行酸洗(盐酸浓度为1:1),酸洗时间大约1~4min,然后放入冷水槽和热水槽中反复清洗干净。
钎焊质量检验
主要检查钨钢与钢钎焊接头质量以及钨钢有无裂纹存在。正常的焊缝应均匀无黑斑,钎料未填满的焊缝不大于焊缝总长的10%,焊缝宽度应小于0.15mm。刀片钎焊歪斜,不符合图纸要求者应重焊。钨钢刀片的裂纹倾向可用下列方法检查。
① 刀具经喷砂清理后,先用煤油清洗,然后用肉眼或放大镜观察。当刀片上有裂纹时,表面上会出现明显的黑线。




② 用65%的煤油、30%的变压器油及5%的松节油调成溶液,加入少量苏丹红,将预检查的工具放入该溶液中浸泡约10~15min,取出用清水洗净,涂上一层高岭土,烘干后检查表面,如工具上有裂纹,溶液的颜色便在白土上显示出来,用肉眼可明显地看到。
钨钢减少裂纹的措施
在焊缝中加补偿垫片是减小焊缝应力的有效措施之一。在焊缝中加补偿垫片的方法很多,如用铁丝网、冲孔填片、镍铁合金垫片和在钨钢上电镀纯铁等。由于这些补偿物的熔点高于钎料熔点200℃以上,钎焊时垫片不熔化而夹在焊缝中间。焊缝冷却时,钨钢和基体金属之间的焊缝各层有充分塑性变形,使焊缝各部分能比较自由地收缩,减小了钎焊应力。但是加补偿垫片会导致焊缝强度的大幅度下降。其中采用铁丝网或冲孔垫片的焊缝强度降低60%。由50%镍和50%铁所组成的镍铁合金补偿垫片虽能较好地消除应力和不降低焊缝强度,但因含镍量过多不宜在生产中大量使用。生产中用厚度为0.4~0.5mm的低碳钢片或镀镍铁片做补偿垫片,可取得很好的效果。
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