鎢與鋼有幾種焊接方法?

鎢鋼,是硬質合金的一種,具有硬度大、強度高、耐磨性和韌性好、耐熱性和耐腐蝕性優越的特點,常用生產車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀、鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具等設備。但由於鎢與鋼在結晶學和物理性能方面相差很大,所以焊接相當困難。常見的焊接方法有:

(1)氬弧焊

鎢與鋼採用氬弧焊時,由於在鎢母材一側有比較脆的硬化層,所以焊接裂紋傾向性較大。如果焊接要求不高的話,可直接使用氬弧焊焊接,電弧偏向鋼木材,偏離鎢母材,使鋼的熔化液體對鎢一側進行濕潤,實現熔化焊-釺焊連接,可獲得較好的焊接接頭。

如果採用加入Ni和Cu的中間層,可以獲得更好一點的鎢與鋼的接頭;焊接過程中最好採用氦氣保護;為了防止裂紋產生,對鎢與鋼焊件不能固定施焊,焊前可以進行預熱,這樣能提高接頭塑性,減少裂紋傾向。

鎢與鋼有幾種焊接方法圖片

(2)電子束焊

其步驟是:焊前對兩種母材進行認真清理和酸洗,酸洗液為54%H2SO4+45%HNO3+1%HF,酸洗溫度為60℃,酸洗半分鐘;酸洗後的焊件需在清水中沖洗並進行150℃烘乾;將清理好的被焊接頭裝配、定位,然後放入真空室中,並調整好焊接參數和電子焊槍。鎢與不銹鋼1Cr18Ni9Ti真空電子束焊的工藝參數為:加速電壓17.5kV,電子束流70mA,焊接速度0.83cm/s,真空度0.0133Pa以上,焊後取出焊件,緩冷至室溫即可。

(3)真空擴散焊

鎢與鋼的焊接採用擴散焊能獲得良好的焊接接頭,可以直接焊接,也可以採取加中間層的辦法;中間層材料還是Ni和Cu,採用中間擴散層的焊接接頭強度比無中間擴散層的接頭高。真空擴散焊的工藝參數為:焊接溫度1200℃,焊接壓力2.94MPa,焊接時間30min,真空度0.0133Pa。

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(4)自蔓延焊

自蔓延焊接是指利用自蔓延高溫合成反應的放熱及其產物來實現焊接的一種連接方法。根據母材或接頭的性能要求配製粉末焊料,壓制成坯作為中間反應層;選取的中間層組元之間首先要能夠發生自蔓延反應;發生自蔓延反應需要有高放熱反應的體系組元,這就要求反應體系中含有活潑金屬和小原子非金屬,同時還應含有某種能夠降低反應引燃溫度的組元。鋼與鎢的自蔓延焊接可以採用C、B、Ti、Mo、Cu等粉末作為中間反應層組元;Ti86-C14、Mo80-B20、Mo64-B16-Cu20粉末反應體系均可獲得較好的連接品質,焊縫反應產物分別為TiCx、Mo2B5、Mo2B5-Cu,壓制的中間反應層相對密度為0.6~0.75,連接強度為70~200MPa。

(5)真空釺焊

該方法主要是採用鎢觸頭釺焊在碳鋼上的組件;鎢觸頭先在甲苯中浸泡20h除油,然後用清水沖洗乾淨,再用無水乙醇除水;選擇無氧銅作釺料,冷態的真空度不低於0.05Pa,工作真空度不低於2Pa,加熱溫度450℃,保溫10~15min後進行去氧;繼續升溫到1000℃,保溫20~25min,再繼續升溫到1130℃,保溫10~15min後隨爐冷卻,當冷卻到950℃以下時,開始充填高純氬氣,冷卻到600℃以下,就可快速冷卻到100℃以下出爐即可。對於普通含鎢的硬質合金加工刀頭與刀體的焊接也可以用火焰釺焊(俗稱銅焊)及感應釺焊等。

 

 

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