1. Spájkovací materiál
(1) Na spájkovanie nástrojových ocelí a spekaných karbidov sa zvyčajne používa čistá meď, meď-zinok a striebro-meď ako prídavný materiál na spájkovanie. Čistá meď má dobrú zmáčavosť so všetkými druhmi spekaných karbidov, ale najlepší účinok sa dosiahne spájkovaním v redukčnej atmosfére vodíka. Zároveň je v dôsledku vysokej teploty spájkovania napätie v spoji veľké, čo vedie k zvýšenému sklonu k praskaniu. Pevnosť v šmyku spoja spájkovaného čistou meďou je približne 150 MPa a plasticita spoja je tiež vysoká, ale nie je vhodný na prácu pri vysokých teplotách.
Prídavný kov medi a zinku je najčastejšie používaným prídavným kovom na spájkovanie nástrojových ocelí a spekaných karbidov. Na zlepšenie zmáčateľnosti spájky a pevnosti spoja sa do spájky často pridávajú Mn, Ni, Fe a ďalšie legujúce prvky. Napríklad, 4 % w (MN) sa pridáva do b-cu58znmn, aby sa dosiahla pevnosť v šmyku spájkovaných karbidových spojov 300 ~ 320 MPa pri izbovej teplote; pri 320 °C si stále udrží pevnosť 220 ~ 240 MPa. Pridanie malého množstva CO na báze b-cu58znmn môže zvýšiť pevnosť v šmyku spájkovaného spoja na 350 MPa a má vysokú rázovú húževnatosť a únavovú pevnosť, čím sa výrazne zlepšuje životnosť rezných nástrojov a nástrojov na vŕtanie hornín.
Nižší bod topenia prídavného materiálu na spájkovanie zo striebra a medi a menšie tepelné namáhanie spájkovaného spoja sú prospešné pre zníženie tendencie spekaného karbidu k praskaniu počas spájkovania. Na zlepšenie zmáčateľnosti spájky a zvýšenie pevnosti a pracovnej teploty spoja sa do spájky často pridávajú Mn, Ni a ďalšie legujúce prvky. Napríklad spájka b-ag50cuzncdni má vynikajúcu zmáčateľnosť so spekaným karbidom a spájkovaný spoj má dobré komplexné vlastnosti.
Okrem vyššie uvedených troch typov prídavných kovov na spájkovanie sa na spájkovanie s teplotou nad 500 ℃, ktoré vyžaduje vysokú pevnosť spoja, môžu zvoliť prídavné kovy na spájkovanie na báze Mn a Ni, ako napríklad b-mn50nicucrco a b-ni75crsib. Na spájkovanie rýchloreznej ocele by sa mal zvoliť špeciálny prídavný kov na spájkovanie s teplotou spájkovania zodpovedajúcou teplote kalenia. Tento prídavný kov sa delí na dve kategórie: prvou je prídavný kov feromangánu, ktorý sa skladá hlavne z feromangánu a bóraxu. Pevnosť v šmyku spájkovaného spoja je vo všeobecnosti okolo 100 MPa, ale spoj je náchylný na praskanie; iný druh špeciálnej zliatiny medi obsahujúcej Ni, Fe, Mn a Si ťažko vytvára praskliny v spájkovanom spoji a jeho pevnosť v šmyku sa môže zvýšiť na 300 MPa.
(2) Výber spájkovacieho tavidla a spájkovacieho tavidla v ochrannej atmosfére musí zodpovedať základnému kovu a prídavnému kovu, ktorý sa má zvárať. Pri spájkovaní nástrojovej ocele a spekaného karbidu sa ako spájkovacie tavidlo používa hlavne bórax a kyselina boritá a pridávajú sa aj niektoré fluoridy (KF, NaF, CaF2 atď.). Na spájkovanie medi a zinku sa používajú tavidlá Fb301, fb302 a fb105 a na spájkovanie striebra a medi sa používajú tavidlá fb101 ~ fb104. Bóraxové tavidlo sa používa hlavne vtedy, keď sa na spájkovanie rýchloreznej ocele používa špeciálny prídavný kov.
Aby sa zabránilo oxidácii nástrojovej ocele počas spájkovania a aby sa predišlo čisteniu po spájkovaní, je možné použiť spájkovanie v ochrannej atmosfére plynu. Ochranný plyn môže byť buď inertný plyn, alebo redukčný plyn a rosný bod plynu musí byť nižší ako -40 ℃. Spekaný karbid je možné spájkovať pod ochranou vodíka a požadovaný rosný bod vodíka musí byť nižší ako -59 ℃.
2. Technológia spájkovania
Nástrojová oceľ sa musí pred spájkovaním očistiť a obrobený povrch nemusí byť príliš hladký, aby sa uľahčilo zmáčanie a rozotieranie materiálov a spájkovacieho tavidla. Povrch spekaného karbidu sa pred spájkovaním opieskuje alebo leští karbidom kremíka alebo diamantovým brúsnym kotúčom, aby sa odstránil prebytočný uhlík z povrchu, aby sa počas spájkovania zmáčal prídavným kovom na spájkovanie. Spekaný karbid obsahujúci karbid titánu sa ťažko zmáča. Pasta z oxidu medi alebo oxidu niklu sa nanáša na jeho povrch novým spôsobom a vypaľova sa v redukčnej atmosfére, aby sa meď alebo nikel preniesli na povrch a zvýšila sa zmáčateľnosť silnej spájky.
Spájkovanie uhlíkovej nástrojovej ocele by sa malo prednostne vykonávať pred procesom kalenia alebo súčasne s ním. Ak sa spájkovanie vykonáva pred procesom kalenia, teplota solidu použitého prídavného materiálu musí byť vyššia ako rozsah teplôt kalenia, aby zvarený spoj mal stále dostatočne vysokú pevnosť pri opätovnom zahriatí na teplotu kalenia bez porušenia. Ak sa kombinuje spájkovanie a kalenie, mal by sa zvoliť prídavný materiál s teplotou solidu blízkou teplote kalenia.
Legovaná nástrojová oceľ má širokú škálu zložiek. Vhodný prídavný materiál na spájkovanie, proces tepelného spracovania a technológia kombinovania spájkovania a tepelného spracovania by sa mali určiť podľa konkrétneho typu ocele, aby sa dosiahol dobrý výkon spoja.
Teplota kalenia rýchloreznej ocele je vo všeobecnosti vyššia ako teplota topenia strieborno-medených a medeno-zinkových spájok, preto je potrebné kalenie vykonať pred spájkovaním a spájkovanie prebieha počas alebo po sekundárnom popúšťaní. Ak je kalenie potrebné po spájkovaní, možno na spájkovanie použiť iba vyššie uvedený špeciálny prídavný kov na spájkovanie. Pri spájkovaní rezných nástrojov z rýchloreznej ocele je vhodné použiť koksovaciu pec. Keď sa prídavný kov na spájkovanie roztaví, vyberte rezný nástroj a ihneď ho natlakujte, prebytočný prídavný kov na spájkovanie vytlačte, potom vykonajte kalenie v oleji a potom ho popúšťajte pri teplote 550 ~ 570 ℃.
Pri spájkovaní čepele zo spekaného karbidu s oceľovou nástrojovou tyčou by sa mala použiť metóda zväčšenia spájkovacej medzery a použitia plastového kompenzačného tesnenia v spájkovacej medzere a po zváraní by sa malo vykonať pomalé chladenie, aby sa znížilo spájkovacie napätie, zabránilo sa prasklinám a predĺžila sa životnosť nástrojovej zostavy zo spekaného karbidu.
Po zváraní vláknami sa zvyšky tavidla na zvarenom spoji umyjú horúcou vodou alebo bežnou zmesou na odstraňovanie trosky a potom sa moria vhodným moriacim roztokom, aby sa odstránil oxidový film na základnej nástrojovej tyči. Dávajte však pozor, aby ste nepoužívali roztok kyseliny dusičnej, aby ste zabránili korózii kovu spájkovaného spoja.
Čas uverejnenia: 13. júna 2022