Brasatura di acciaio per utensili e carburo cementato

1. Materiale per brasatura

(1) Gli acciai per utensili per brasatura e i carburi cementati utilizzano solitamente metalli d'apporto per brasatura rame puro, rame zinco e rame argento.Il rame puro ha una buona bagnabilità con tutti i tipi di carburi cementati, ma l'effetto migliore può essere ottenuto mediante brasatura nell'atmosfera riducente di idrogeno.Allo stesso tempo, a causa dell'elevata temperatura di brasatura, la sollecitazione nel giunto è elevata, il che porta ad un aumento della tendenza alla cricca.La resistenza al taglio del giunto brasato con rame puro è di circa 150 MPa e anche la plasticità del giunto è elevata, ma non è adatta per lavori ad alta temperatura.

Il metallo d'apporto rame-zinco è il metallo d'apporto più comunemente utilizzato per la brasatura di acciai per utensili e carburi cementati.Per migliorare la bagnabilità della saldatura e la resistenza del giunto, alla saldatura vengono spesso aggiunti Mn, Ni, Fe e altri elementi in lega.Ad esempio, w (MN) 4% viene aggiunto a b-cu58znmn per fare in modo che la resistenza al taglio dei giunti brasati in carburo cementato raggiunga 300 ~ 320 MPa a temperatura ambiente;Può ancora mantenere 220 ~ 240 mpa a 320 ℃.L'aggiunta di una piccola quantità di CO sulla base di b-cu58znmn può far sì che la resistenza al taglio del giunto brasato raggiunga i 350Mpa e ha un'elevata tenacità all'impatto e resistenza alla fatica, migliorando significativamente la durata degli utensili da taglio e degli strumenti di perforazione nella roccia.

Il punto di fusione più basso del metallo d'apporto per brasatura rame argento e la minore sollecitazione termica del giunto brasato sono utili per ridurre la tendenza alla fessurazione del carburo cementato durante la brasatura.Per migliorare la bagnabilità della saldatura e migliorare la resistenza e la temperatura di esercizio del giunto, alla saldatura vengono spesso aggiunti Mn, Ni e altri elementi in lega.Ad esempio, la saldatura b-ag50cuzncdni ha un'eccellente bagnabilità al carburo cementato e il giunto brasato ha buone proprietà complete.

Oltre ai suddetti tre tipi di metalli d'apporto per brasatura, i metalli d'apporto per brasatura a base di Mn e Ni, come b-mn50nicucrco e b-ni75crsib, possono essere selezionati per carburi cementati che lavorano oltre 500 ℃ e richiedono un'elevata resistenza del giunto.Per la brasatura dell'acciaio rapido, deve essere selezionato lo speciale metallo d'apporto per brasatura con la temperatura di brasatura corrispondente alla temperatura di tempra.Questo metallo d'apporto è diviso in due categorie: una è il metallo d'apporto di tipo ferromanganese, che è composto principalmente da ferromanganese e borace.La resistenza al taglio del giunto brasato è generalmente di circa 100 MPa, ma il giunto è soggetto a crepe;Un altro tipo di lega di rame speciale contenente Ni, Fe, Mn e Si non è facile da produrre crepe nei giunti brasati e la sua resistenza al taglio può essere aumentata a 300 mpa.

(2) La selezione del flusso di brasatura e del flusso di brasatura del gas di protezione deve corrispondere al metallo di base e al metallo d'apporto da saldare.Quando si brasano acciaio per utensili e carburo cementato, il flusso di brasatura utilizzato è principalmente borace e acido borico e vengono aggiunti alcuni fluoruri (KF, NaF, CaF2, ecc.).I flussi Fb301, fb302 e fb105 vengono utilizzati per la saldatura rame-zinco e i flussi fb101 ~ fb104 vengono utilizzati per la saldatura rame argento.Il flusso di borace viene utilizzato principalmente quando viene utilizzato uno speciale metallo d'apporto per brasatura per brasare l'acciaio ad alta velocità.

Per prevenire l'ossidazione dell'acciaio per utensili durante il riscaldamento della brasatura ed evitare la pulizia dopo la brasatura, è possibile utilizzare la brasatura con protezione dai gas.Il gas protettivo può essere gas inerte o gas riducente e il punto di rugiada del gas deve essere inferiore a -40 ℃ Il carburo cementato può essere brasato sotto la protezione dell'idrogeno e il punto di rugiada dell'idrogeno richiesto deve essere inferiore a -59 ℃.

2. Tecnologia di brasatura

L'acciaio per utensili deve essere pulito prima della brasatura e la superficie lavorata non deve essere troppo liscia per facilitare la bagnatura e la diffusione dei materiali e del flusso di brasatura.La superficie del carburo cementato deve essere sabbiata prima della brasatura o lucidata con carburo di silicio o mola diamantata per rimuovere l'eccesso di carbonio sulla superficie, in modo da essere bagnata dal metallo d'apporto durante la brasatura.Il carburo cementato contenente carburo di titanio è difficile da bagnare.L'ossido di rame o la pasta di ossido di nichel viene applicata sulla sua superficie in un modo nuovo e cotta in atmosfera riducente per far passare il rame o il nichel in superficie, in modo da aumentare la bagnabilità della saldatura forte.

La brasatura dell'acciaio per utensili al carbonio dovrebbe essere eseguita preferibilmente prima o contemporaneamente al processo di tempra.Se la brasatura viene eseguita prima del processo di tempra, la temperatura del solidus del metallo d'apporto utilizzato deve essere superiore all'intervallo di temperatura di tempra, in modo che la saldatura abbia ancora una resistenza sufficientemente elevata quando viene riscaldata alla temperatura di tempra senza guasti.Quando si combinano brasatura e tempra, deve essere selezionato il metallo d'apporto con una temperatura di solidus prossima alla temperatura di tempra.

L'acciaio per utensili legato ha una vasta gamma di componenti.Il metallo d'apporto per brasatura appropriato, il processo di trattamento termico e la tecnologia di combinazione del processo di brasatura e trattamento termico devono essere determinati in base al tipo di acciaio specifico, in modo da ottenere buone prestazioni del giunto.

La temperatura di tempra dell'acciaio rapido è generalmente superiore alla temperatura di fusione del rame argento e della saldatura rame-zinco, quindi è necessario temprare prima della brasatura e brasare durante o dopo il rinvenimento secondario.Se è necessaria la tempra dopo la brasatura, per la brasatura è possibile utilizzare solo lo speciale metallo d'apporto per brasatura sopra menzionato.Quando si brasano utensili da taglio in acciaio ad alta velocità, è opportuno utilizzare un forno a coke.Quando il metallo d'apporto per brasatura è fuso, estrarre l'utensile da taglio e pressurizzarlo immediatamente, estrudere il metallo d'apporto per brasatura in eccesso, quindi eseguire la tempra con olio e quindi temperarlo a 550 ~ 570 ℃.

Durante la brasatura della lama in carburo cementato con la barra degli attrezzi in acciaio, è necessario adottare il metodo per aumentare lo spazio di brasatura e applicare la guarnizione di compensazione in plastica nello spazio di brasatura e dopo la saldatura deve essere eseguito un raffreddamento lento per ridurre lo stress di brasatura, prevenire crepe e prolungare la vita di servizio dell'assieme di utensili in carburo cementato.

Dopo la saldatura delle fibre, il flusso residuo sulla saldatura deve essere lavato con acqua calda o una miscela di rimozione delle scorie in generale, quindi decapato con una soluzione di decapaggio appropriata per rimuovere la pellicola di ossido sull'asta dell'utensile di base.Tuttavia, fare attenzione a non utilizzare una soluzione di acido nitrico per prevenire la corrosione del metallo del giunto di brasatura.


Tempo di pubblicazione: 13-giu-2022