Brazarea oțelului pentru scule și a carburii cimentate

1. Material de lipire

(1) Oțelurile de scule și carburile cimentate pentru lipire utilizează de obicei metale de adaos pentru lipire pe bază de cupru pur, cupru, zinc și argint-cupru. Cuprul pur are o umectabilitate bună la toate tipurile de carburi cimentate, dar cel mai bun efect se poate obține prin lipire în atmosferă reducătoare de hidrogen. În același timp, din cauza temperaturii ridicate de lipire, tensiunea din îmbinare este mare, ceea ce duce la creșterea tendinței de fisurare. Rezistența la forfecare a îmbinării lipite cu cupru pur este de aproximativ 150 MPa, iar plasticitatea îmbinării este, de asemenea, ridicată, dar nu este potrivită pentru lucrări la temperaturi ridicate.

Metalul de adaos de cupru-zinc este cel mai frecvent utilizat metal de adaos pentru lipirea oțelurilor pentru scule și a carburilor cimentate. Pentru a îmbunătăți umectabilitatea aliajului de lipire și rezistența îmbinării, se adaugă adesea Mn, Ni, Fe și alte elemente de aliaj la lipire. De exemplu, se adaugă w (MN) 4% la b-cu58znmn pentru ca rezistența la forfecare a îmbinărilor brazate cu carbură cimentată să atingă 300 ~ 320 MPa la temperatura camerei; se poate menține totuși la 220 ~ 240 MPa la 320 ℃. Adăugarea unei cantități mici de CO2 pe bază de b-cu58znmn poate face ca rezistența la forfecare a îmbinării brazate să atingă 350 MPa și are o tenacitate ridicată la impact și rezistență la oboseală, îmbunătățind semnificativ durata de viață a sculelor așchietoare și a sculelor de foraj.

Punctul de topire mai scăzut al metalului de adaos pentru lipirea cu argint și cupru și tensiunea termică mai mică a îmbinării brazate sunt benefice pentru reducerea tendinței de fisurare a carburii cimentate în timpul lipirii. Pentru a îmbunătăți umectabilitatea aliajului de lipire și pentru a îmbunătăți rezistența și temperatura de lucru a îmbinării, la aliaj se adaugă adesea Mn, Ni și alte elemente de aliaj. De exemplu, aliajul de lipire b-ag50cuzncdni are o umectabilitate excelentă față de carbura cimentată, iar îmbinarea brazată are proprietăți complete bune.

Pe lângă cele trei tipuri de metale de adaos pentru lipire menționate mai sus, pentru carburile cimentate care funcționează la temperaturi peste 500 ℃ și necesită o rezistență ridicată la îmbinare se pot selecta metale de adaos pe bază de Mn și Ni, cum ar fi b-mn50nicucrco și b-ni75crsib. Pentru lipirea oțelului rapid, trebuie selectat metal de adaos special pentru lipire, cu o temperatură de lipire care corespunde temperaturii de călire. Acest metal de adaos este împărțit în două categorii: una este metalul de adaos de tip feromangan, care este compus în principal din feromangan și borax. Rezistența la forfecare a îmbinării lipite este în general de aproximativ 100 MPa, dar îmbinarea este predispusă la fisuri; un alt tip de aliaj special de cupru care conține Ni, Fe, Mn și Si nu produce ușor fisuri în îmbinările lipite, iar rezistența sa la forfecare poate fi crescută la 300 MPa.

(2) Selecția fluxului de lipire și a fluxului de lipire cu gaz protector trebuie să corespundă metalului de bază și metalului de adaos care urmează să fie sudate. La lipirea oțelului pentru scule și a carburii cimentate, fluxul de lipire utilizat este în principal borax și acid boric, și se adaugă unele fluoruri (KF, NaF, CaF2 etc.). Fluxurile Fb301, fb302 și fb105 sunt utilizate pentru lipirea cupru-zinc, iar fluxurile fb101 ~ fb104 sunt utilizate pentru lipirea cupru-argint. Fluxul de borax este utilizat în principal atunci când se utilizează metal de adaos special pentru lipirea oțelului rapid.

Pentru a preveni oxidarea oțelului pentru scule în timpul încălzirii prin lipire și pentru a evita curățarea după lipire, se poate utiliza lipirea cu gaz protector. Gazul protector poate fi fie gaz inert, fie gaz reducător, iar punctul de rouă al gazului trebuie să fie mai mic de -40 ℃. Carbura cimentată poate fi lipită sub protecție de hidrogen, iar punctul de rouă al hidrogenului necesar trebuie să fie mai mic de -59 ℃.

2. Tehnologia de lipire

Oțelul pentru scule trebuie curățat înainte de lipire, iar suprafața prelucrată nu trebuie să fie prea netedă pentru a facilita umectarea și distribuirea materialelor și a fluxului de lipire. Suprafața carburii cimentate trebuie sablată înainte de lipire sau lustruită cu carbură de siliciu sau cu o piatră abrazivă diamantată pentru a îndepărta excesul de carbon de pe suprafață, astfel încât să fie umectată de metalul de adaos prin lipire în timpul lipirii. Carbura cimentată care conține carbură de titan este dificil de umectat. Pasta de oxid de cupru sau oxid de nichel se aplică pe suprafața sa într-un mod nou și se coace într-o atmosferă reducătoare pentru a face tranziția cuprului sau nichelului la suprafață, astfel încât să crească umectabilitatea aliajului de lipit puternic.

Brazarea oțelului carbon pentru scule ar trebui efectuată, de preferință, înainte sau în același timp cu procesul de călire. Dacă brazarea se efectuează înainte de procesul de călire, temperatura de solidus a metalului de adaos utilizat trebuie să fie mai mare decât intervalul de temperatură de călire, astfel încât sudura să aibă încă o rezistență suficient de mare atunci când este reîncălzită la temperatura de călire fără a se deteriora. Când se combină brazarea și călirea, se va selecta metalul de adaos cu o temperatură de solidus apropiată de temperatura de călire.

Oțelul aliat pentru scule are o gamă largă de componente. Metalul de adaos pentru lipire, procesul de tratament termic și tehnologia de combinare a procesului de lipire cu cel de tratament termic trebuie determinate în funcție de tipul specific de oțel, pentru a obține o performanță bună a îmbinării.

Temperatura de călire a oțelului rapid este în general mai mare decât temperatura de topire a aliajului de lipire argint-cupru și cupru-zinc, așadar este necesară călirea înainte de lipire și lipirea în timpul sau după revenirea secundară. Dacă este necesară călirea după lipire, se poate utiliza doar metalul de adaos special pentru lipire menționat mai sus. La lipirea sculelor așchietoare din oțel rapid, este potrivit să se utilizeze un cuptor de cocs. După ce metalul de adaos pentru lipire este topit, scoateți scula așchietoare și presurizați-o imediat, extrudați excesul de metal de adaos pentru lipire, apoi efectuați o călire în ulei și apoi reveniți-o la 550 ~ 570 ℃.

La lipirea lamei din carbură cimentată cu bara de scule din oțel, trebuie adoptată metoda de mărire a spațiului de lipire și aplicarea unei garnituri de compensare din plastic în spațiul de lipire, iar după sudare trebuie efectuată o răcire lentă pentru a reduce tensiunea de lipire, a preveni fisurile și a prelungi durata de viață a ansamblului de scule din carbură cimentată.

După sudarea cu fibre, reziduul de flux de pe sudură trebuie spălat cu apă fierbinte sau cu un amestec general de îndepărtare a zgurii, apoi decapat cu o soluție de decapare adecvată pentru a îndepărta pelicula de oxid de pe tija sculei de bază. Cu toate acestea, aveți grijă să nu utilizați o soluție de acid azotic pentru a preveni coroziunea metalului îmbinării prin lipire.