異種材料火焰釬焊在焊接車刀中創(chuàng)新應(yīng)用

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1、異種材料火焰釬焊在焊接車刀中創(chuàng)新應(yīng)用　　摘要：焊接車刀是以焊接方式對刀刃部分和刀體部分進(jìn)行連接的在車床上使用的刀具，通過脫水硼砂，銅片等焊料，經(jīng)高溫熔化，讓合金，高速鋼等材質(zhì)刀片與槽型一致的刀桿粘接在一起，以達(dá)到機(jī)加工作業(yè)的使用要求。所謂釬焊是指利用熔點比母材低的填充金屬（即釬料），經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，實現(xiàn)連接的焊接方法。本文基于作者多年的車刀焊接經(jīng)驗，通過分析可能影響刀具焊接質(zhì)量的因素，確定其主要因素，并針對刀具焊接質(zhì)量的主要因素提出改進(jìn)措施，所有改進(jìn)措施均在焊接實踐和使用實踐后得到了效果確認(rèn)。關(guān)鍵詞：

2、焊接車刀；火焰釬焊；創(chuàng)新應(yīng)用6刀具材料性能的優(yōu)劣是影響加工表面質(zhì)量、切削效率、刀具壽命的基本因素。刀具材料除具有優(yōu)良的切削性能外，還應(yīng)盡可能具有良好的工藝與經(jīng)濟(jì)性。目前，在機(jī)械加工行業(yè)中，車刀是應(yīng)用最廣泛的刀具之一。車刀的切削部分和柄部（即裝夾部分）的結(jié)合方式主要有整體式、焊接式、機(jī)械夾固式和焊接-機(jī)械夾固式。本文所述焊接車刀，是指在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi)，并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后使用的車刀。下面將通過對45號鋼刀桿和YT5硬質(zhì)合金刀頭的焊接過程說明火焰釬焊在焊接車刀中的創(chuàng)新應(yīng)用。1該課題中涉及的材

3、料簡介1）母材：刀桿：45號鋼。硬質(zhì)合金刀頭：YT5；硬質(zhì)合金是以高硬度的難熔金屬的碳化物（如TiC、WC、NbC、VC等）為基，加入粘結(jié)金屬（Co、Ni、Mo、Fe等），通過粉末冶金方法制成的合金材料。它具有極高的硬度和耐磨性能，特別是在高溫下，仍能保持其高硬度，2）釬劑：硼砂；去除氧化膜，改善釬料的潤濕性能3）釬料：HL105；連接母材金屬，釬焊接頭主要填充物質(zhì)，HL105（BCu58ZnMn）釬料是硬質(zhì)合金工具釬焊的最佳釬焊材料之一。2焊接原理簡介該焊接方式屬于固相連接，他與熔化焊方法不同，釬焊時母材不熔化，采用比母材熔化溫度低的釬料，加熱溫度

4、采取低于母材固相線而高于釬料液相線的一種連接方法。當(dāng)被連接的零件和釬料加熱到釬料熔化，利用液態(tài)釬料在母材表面潤濕、鋪展與母材相互溶解和擴(kuò)散和在母材間隙中潤濕、毛細(xì)流動（保證接口裝配間隙。間隙一般要求在0.01～0.1毫米之間）、填縫與母材相互溶解和擴(kuò)散而實現(xiàn)零件間的連接。3釬焊過程簡介6表面清洗好的工件以搭接型式裝配在一起，把釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙之間。當(dāng)工件與釬料被加熱到稍高于釬料熔點溫度后，釬料熔化（工件未熔化），并借助毛細(xì)管作用被吸入和充滿固態(tài)工件間隙之間，液態(tài)釬料與工件金屬相互擴(kuò)散溶解，冷疑后即形成釬焊接頭。4刀具損壞原因分析4.1刀

5、具損壞的情況通過對損壞刀具的觀察，我們發(fā)現(xiàn)刀具被破壞至不能使用，主要是兩種情況：一是刀頭產(chǎn)生裂紋；二是刀頭脫離刀桿。4.2刀具損壞的原因分析1）刀頭產(chǎn)生裂紋的主要原因：①焊接應(yīng)力因素：硬質(zhì)合金刀具的焊接，是用焊料將硬質(zhì)合金刀頭焊接在刀桿（材料為45號鋼）上。由于鋼的線膨脹系數(shù)是硬質(zhì)合金的2～3倍，以及其他物理機(jī)械性能存在較大的差異，在焊接過程中，會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，導(dǎo)致刀頭在使用初期就會產(chǎn)生裂紋；②焊接溫度因素：焊接時加熱太快溫度太高（特別是刀頭局部溫度過高），或者是在焊接后冷卻速度過快；③刀槽因素：刀槽形狀不正確或者刀槽表面不平整，都會使刀頭產(chǎn)生

6、裂紋或受力后損壞；④刃磨因素：刃磨時刀頭受熱不均，或者突冷突熱都會造成刀頭裂紋；2）刀頭脫離刀桿的主要原因：①6焊接操作不當(dāng)釬料未熔合進(jìn)去，釬縫中只有少量填充金屬，起不到粘連的作用；②刀桿表面污物未去除干凈，雜質(zhì)影響其毛細(xì)作用，粘合不良；③使用過程中，溫度過高，使釬料熔化，導(dǎo)致刀頭脫落5影響刀具焊接質(zhì)量的主要因素通過對刀具損壞原因分析，確定影響刀具焊接質(zhì)量的主要因素有：1）焊接溫度；2）刀桿刀槽因素；3）刀桿表面因素；4）焊接操作過程；6改進(jìn)措施及創(chuàng)新應(yīng)用合理選擇焊接工藝參數(shù)對提高硬質(zhì)合金刀具焊接質(zhì)量具有重要影響。在加熱方式、刀槽形式、熔劑、材料等方

7、面確定的情況下，可從以下因素著手，提高焊接質(zhì)量：6.1焊前準(zhǔn)備1）檢查硬質(zhì)合金刀頭上是否有油污等異物存在。用汽油、酒精或丙酮清洗；逐件檢查刀頭不得有肉眼可見裂紋、崩刃等缺陷；2）保證裝配間隙0.01～0.1mm，有利毛細(xì)作用；3）使用焊接工位架如圖1所示焊件此種擺放方法其優(yōu)點：①利于觀察焊件加熱時顏色變化；②易掌握各種角度；③輔助焊接人員易控制刀頭。圖16.2合理選用焊嘴型號選用小號焊嘴，容易控制加熱溫度66.3加熱火焰1）火焰類型采用碳化焰。此種火焰明顯分為焰心、內(nèi)焰、外焰三部分，火焰較中性焰柔軟，有一定的滲碳作用并防止焊件被氧化，2）火焰能率。不

8、能太大，太大不能使硬質(zhì)合金和刀頭得到充分的預(yù)熱而進(jìn)入高溫階段，由于兩母材導(dǎo)熱系數(shù)判別大，升溫速度不一致，致使