硬质合金刀片裂纹检查方法

硬质合金刀片裂纹可采取下列方法检查:

1. 将样品用煤油清洗干净,10~45倍的显微镜检查。

2. 取65%的煤油,30%的变压油和5%松节油,调制成溶液,于其中加入苏丹红。然后将欲检查的刀具放入溶液中浸泡10~15分钟。用清水洗净。涂上一层高岭土,烘干后检查表面。如刀具上有裂纹,溶液的颜色会在白土上显示出来。

3. 紫外线作用下的荧光液发光检查法。荧光液系一份变压油、两份煤油和0.03~0.05%的金绿色萤石(CaF2)组成,紫外线光源系由水银石英灯通过放大镜获得。有裂纹时,荧光液就会发出黄绿色的光亮。

4. 超声波无损探伤。


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硬质合金刀具的镶焊 (二)

加热速度、冷却速度

硬 质合金刀具镶焊过程中控制快速加热时,硬质合金外层受压应力,中心受拉应力,超过容许的加热速度时,就可能会出现可见的裂纹或内部不可见的裂纹。快速冷却 时,外部出现拉应力,引起裂纹。加热过快,会使刀杆温度高于合金刀片时,则熔化的焊料润湿了刀杆而不能润湿刀片,焊接强度下降,而且产生加热不均现象。加 热过慢,则会出现相反的现象,而且又会引起焊接表面氧化的现象。不同牌号及规格的刀片的焊接加热速度是不同的,含钴量越低及规格尺寸越大、越复杂,加热速 度应慢些。高频焊接的加热速度可以调节加热功率或通过刀具与感应圈的距离来调节焊接后的冷却速度对焊接裂纹的产生也有非常明显的影响。特别是冷至300℃ 以下时,快速冷却会迫使刀杆急剧塑性变形而使刀片产生裂纹。大体上说,刀片冷却速度较容许的加热速度低8倍左右。焊接好的刀具应置于200℃~300℃炉 中,保温6~8h,随炉冷却至室温。或置于干燥云母粉、石棉粉、熟石灰或类似保温材料中冷却。在秋冬季焊接时,工作环境温度应保持15℃以上,避免冷风直 接吹入,促进冷却速度过快而产生内应力。
 

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硬质合金刀具的镶焊 (一)

硬质合金刀具焊接质量的好坏,焊料是个重要的因素。焊料基本分为铜基和银基焊料。银基焊料(如106#、107#焊料)熔点低、高温塑性好、流动性好,但其价格较高,焊接强度较差。

在焊料中加入微量Co,Ni,Sn等,可增加焊料流动性和润湿性;加入Fe,Mn等,可提高焊缝的强度。焊料的熔点不仅影响焊接生产率,而且也影响焊接应力,当焊接温度超过950℃以上时,还会使硬质合金产生相变,降低了合金的使用性能。高温塑性好的焊料,在焊接冷却过程中能起到缓冲和平衡作用,降低硬质合金与钢的线膨胀系数和导热系数不同所导致的热应力,而且焊接后可进行热处理,这为一些刀体具有一定硬度要求的刀具提供了焊接后进行热处理的条件。厚薄不均的焊缝也是造成硬质合金产生焊接裂纹的原因,流动性和润湿性好的焊料,焊接时就能流布整个焊接面,获得均匀而薄的焊缝和提高焊接强度。

 (1)工作温度高于400℃,机械负荷大时,选用紫铜、801#

 (2)工作温度低于400℃,机械负荷不大时,选用H62、105#。

 (3)刀片愈长愈薄时,或形状复杂时,应采用低熔点焊料,如841#焊料,或银基焊料106#、107#。


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硬质合金刀具的镶焊 (三)

焊接温度

较好的焊接温度应该是高于焊料熔点40℃~80℃。过高会出现氧化现象,过低会出现虚焊。焊接时发现冒白烟并带蓝烟时,说明温度过高,造成锌挥发,在焊层中产生气泡形成气孔,影响焊接质量。熔剂应进行脱水处理,否则在焊接操作带来困难,对焊接质量也有影响,应保存于密封容器中防止受潮。

刀杆制造

焊接部分的刀杆厚度应大于刀片厚度3~5倍为宜。刀杆需要淬火时,最好与焊接同时进行(即一次加热),淬火剂温度控制在180℃~220℃。焊接大刀片时,应在刀槽平面铣个小槽减小内应力,或在刀槽平面上打几个小孔,借其毛刺增加焊接层厚度。


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硬质合金刀具的强度和钎焊裂纹的关系

各种牌号的硬质合金刀具,当它的强度越高,钎焊时产生裂纹的可能性就越小,反之,钎焊裂纹就比较容易产生。但硬质合金的硬度和耐磨性往往与强度成反比,即高硬度、高耐磨性的合金,强度较差,而高强度的合金,其硬度和耐磨性较低。一般来说:精加工或超精加工所用牌号的硬质合金,在钎焊时更容易发生裂纹,如在钎焊YT15、YT30、YG3和YG3X等牌号硬质合金时,就要采取特殊措施来防止发生裂纹。各种牌号硬质合金的可焊性能,如下表示:

YG类:YG3X→YG3→YG6X→(YG6A)→YG6→YG8→YG11→YG15 

YT类:YT30→YW1→YT15(YW2)→YT14→YT5 

以上两式,从左至右表明硬度和耐磨性降低,而强度和韧性增加,钎焊裂纹发生的可能性则减少。


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