硬质合金刀片焊接工艺参考

优胜编程龚老师

硬质合金刀片焊接工艺参考



硬质合金刀片与钢(刀杆)的热膨胀系数相差较大，而且合金的导热性能也较刀体材料差，如果焊接工艺不当，会造成虚焊或应力过大，在使用过程中刀片会出现脱落或开裂现象，严重的会出现焊不上或焊接后刀片直接拉裂，影响刀具的使用寿命。因此，焊接工艺对刀片的使用寿命至关重要。硬质合金刀片的焊接最常用的主要有高频焊和氧焊两种工艺。高频焊因为温度易于控制、加热均匀、效率高、焊接质量稳定逐渐成为刀片最主要的焊接方式。

1.硬质合金刀片检查

焊前应先检查硬质合金刀片是否有渗碳、裂纹、弯曲或凸凹不平等缺陷。钎焊面必须平整，如果是球形或矩形的硬质合金钎焊面也应符合一定的几何形状，保证合金与基体之间有良好的接触，才能保证钎焊质量。渗碳严重（颜色较深，油光发亮）的刀片，会出现虚焊或焊不上的现象。

硬质合金刀片表面应保持干净，无氧化层和油污。一般对刀片表面进行喷砂处理，没有喷砂设备的情况下，可用手拿住硬质合金，在旋转着的绿色碳化硅砂轮上磨去钎焊面上的氧化层和黑色牌号字母。如不去除硬质合金钎焊面上的氧化层，钎料不易润湿硬质合金。经验证明，钎焊面上若有氧化层或黑色牌号字母，应进行喷砂处理，否则钎料不易润湿硬质合金，钎缝中仍会出现明显的黑色字母，使钎焊面积减少，发生脱焊现象。喷砂后的硬质合金可用汽油、酒精清洗，以去除油污。

2.刀杆

刀杆材料一般选用含碳量0.4~0.7%的碳素结构钢，刀柄高度与刀片厚度之比应不小于3:1。


3.刀片槽

刀槽与刀片焊接面形状尽量一致,刀片和刀槽的接触面要平整，刀片槽的深度小于刀片厚度0.3~1mm。刀槽的形状与刀杆焊接面不一致或相差较大，形成封闭式或半封闭式的槽形，易造成焊接面过多和焊层过大，由于热膨胀之后收缩率不一致，也易在刀片焊接处造成应力过大，形成崩裂。在满足使用所需要的焊缝强度要求下，尽可能减少钎焊面的面积。刀槽也应进行喷砂处理和清洗去除油污。清洗量大时，可采用碱性溶液煮沸10～15min。

4.焊料的选用

常用铜基焊料的成分与特性


硬质合金刀片与钢氧－乙炔钎焊的操作技术要点如下：

1.为了防止硬质合金刀片在钎焊过程中脱碳或过烧，要选用碳化焰。

2.钎焊温度1000℃左右为宜，即硬质合金刀片加热呈亮红色。如果刀片呈暗红色或白亮色时不能钎焊，因为前者温度过低，后者温度过高，已出现过烧现象。

3.焊炬由左向右、由右向左、由上向下反复对刀体进行加热，使刀体和刀片受热均匀一致。

4.钎焊时焊嘴与刀杆的间距约为50mm，焊嘴与刀杆端倾斜角度为110o，这样可保证有效地利用火焰热量和加热平衡。钎焊过程中，要使火焰始终覆盖在整个钎焊部位，使之与空气隔离，以防止氧化或产生气孔。

5.钎焊速度应按刀片的大小来确定。钎焊40钢与YT15硬质合金车刀应尽量在1min内完成，这样能有效地防止硬质合金过烧或脱碳。

6.钎焊之后，需用火焰对刀片部位进行加热，然后慢慢地将焊嘴离开，使焊件缓慢冷却，以防止裂纹。


硬质合金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，将预检查的刀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，如刀具上有裂纹，溶液的颜色便在白土上显示出来，用肉眼可明显地看到。


刀片使用注意事项：

1.刀具在刃磨过程中应避免过热或急冷，同时还要选择合适粒度的砂轮及合理的磨削工艺，避免产生刃磨裂纹，影响刀具使用寿命。

2.在安装刀具时，刀头伸出刀架的长度应尽量小，否则，容易引起刀具震动，从而损坏刀片。

3.刀具使用达到正常磨钝时，必须进行重磨,重磨后的刀具，一定要用油石对刃口及刀尖圆角进行研磨，这样会提高刀具的使用寿命及安全可靠性。