Soldadura fuerte de acero para herramientas y carburo cementado

1. Material de soldadura fuerte

(1) Los aceros para herramientas de soldadura fuerte y los carburos cementados generalmente usan metales de aporte para soldadura fuerte de cobre puro, cobre zinc y plata cobre.El cobre puro tiene buena humectabilidad a todo tipo de carburos cementados, pero el mejor efecto se puede obtener mediante soldadura fuerte en la atmósfera reductora de hidrógeno.Al mismo tiempo, debido a la alta temperatura de soldadura fuerte, la tensión en la unión es grande, lo que conduce a un aumento de la tendencia a la fisuración.La resistencia al corte de la junta soldada con cobre puro es de aproximadamente 150 MPa y la plasticidad de la junta también es alta, pero no es adecuada para trabajos a alta temperatura.

El metal de aporte de cobre y zinc es el metal de aporte más comúnmente utilizado para la soldadura fuerte de aceros para herramientas y carburos cementados.Para mejorar la humectabilidad de la soldadura y la resistencia de la unión, a menudo se agregan a la soldadura Mn, Ni, Fe y otros elementos de aleación.Por ejemplo, se agrega w (MN) 4% a b-cu58znmn para hacer que la resistencia al corte de las uniones soldadas con carburo cementado alcance 300 ~ 320MPa a temperatura ambiente;Todavía puede mantener 220 ~ 240 mpa a 320 ℃.Agregar una pequeña cantidad de CO sobre la base de b-cu58znmn puede hacer que la resistencia al corte de la junta soldada alcance los 350Mpa, y tiene una alta resistencia al impacto y resistencia a la fatiga, lo que mejora significativamente la vida útil de las herramientas de corte y de perforación de rocas.

El punto de fusión más bajo del metal de aporte para soldadura fuerte de cobre y plata y la menor tensión térmica de la junta soldada son beneficiosos para reducir la tendencia al agrietamiento del carburo cementado durante la soldadura fuerte.Para mejorar la humectabilidad de la soldadura y mejorar la resistencia y la temperatura de trabajo de la junta, a menudo se agregan a la soldadura Mn, Ni y otros elementos de aleación.Por ejemplo, la soldadura b-ag50cuzncdni tiene una excelente humectabilidad al carburo cementado y la unión soldada tiene buenas propiedades integrales.

Además de los tres tipos anteriores de metales de aporte para soldadura fuerte, los metales de aporte para soldadura fuerte a base de Mn y Ni, como b-mn50nicucrco y b-ni75crsib, se pueden seleccionar para el trabajo de carburo cementado por encima de 500 ℃ y que requieren una unión de alta resistencia.Para la soldadura fuerte de acero de alta velocidad, se debe seleccionar el metal de aporte de soldadura fuerte especial con una temperatura de soldadura fuerte que coincida con la temperatura de enfriamiento rápido.Este metal de aporte se divide en dos categorías: una es el metal de aporte tipo ferromanganeso, que se compone principalmente de ferromanganeso y bórax.La resistencia al corte de la unión soldada es generalmente de aproximadamente 100 MPa, pero la unión es propensa a las grietas;Otro tipo de aleación de cobre especial que contiene Ni, Fe, Mn y Si no es fácil de producir grietas en las uniones soldadas, y su resistencia al corte se puede aumentar a 300 mpa.

(2) La selección del fundente para soldadura fuerte y el fundente para soldadura fuerte con gas protector debe coincidir con el metal base y el metal de aporte que se va a soldar.Cuando se suelda acero para herramientas y carburo cementado, el fundente de soldadura fuerte utilizado es principalmente bórax y ácido bórico, y se agregan algunos fluoruros (KF, NaF, CaF2, etc.).Los fundentes Fb301, fb302 y fb105 se utilizan para la soldadura de cobre y zinc, y los fundentes fb101 ~ fb104 se utilizan para la soldadura de plata y cobre.El fundente de bórax se usa principalmente cuando se usa metal de aporte de soldadura fuerte especial para soldar acero de alta velocidad.

Para evitar la oxidación del acero para herramientas durante el calentamiento de la soldadura fuerte y para evitar la limpieza después de la soldadura fuerte, se puede usar soldadura fuerte protegida con gas.El gas protector puede ser gas inerte o gas reductor, y el punto de rocío del gas debe ser inferior a -40 ℃. El carburo cementado se puede soldar bajo la protección del hidrógeno, y el punto de rocío del hidrógeno requerido debe ser inferior a -59 ℃.

2. Tecnología de soldadura fuerte

El acero para herramientas debe limpiarse antes de la soldadura fuerte, y la superficie maquinada no necesita ser demasiado lisa para facilitar la humectación y la distribución de los materiales y el fundente de soldadura fuerte.La superficie de carburo cementado debe limpiarse con chorro de arena antes de la soldadura fuerte, o pulirse con carburo de silicio o una muela abrasiva de diamante para eliminar el exceso de carbono en la superficie, de modo que se humedezca con el metal de aporte de la soldadura fuerte durante la soldadura fuerte.El carburo cementado que contiene carburo de titanio es difícil de humedecer.La pasta de óxido de cobre o de óxido de níquel se aplica en su superficie de una manera nueva y se cuece en una atmósfera reductora para hacer la transición de cobre o níquel a la superficie, a fin de aumentar la humectabilidad de la soldadura fuerte.

La soldadura fuerte del acero al carbono para herramientas debe llevarse a cabo preferiblemente antes o al mismo tiempo que el proceso de enfriamiento.Si la soldadura fuerte se lleva a cabo antes del proceso de enfriamiento rápido, la temperatura solidus del metal de aporte utilizado debe ser más alta que el rango de temperatura de enfriamiento rápido, de modo que la soldadura todavía tenga una resistencia lo suficientemente alta cuando se recaliente a la temperatura de enfriamiento rápido sin fallar.Cuando se combinan la soldadura fuerte y el enfriamiento rápido, se seleccionará el metal de aporte con una temperatura de solidus cercana a la temperatura de enfriamiento rápido.

El acero aleado para herramientas tiene una amplia gama de componentes.El metal de aporte para soldadura fuerte, el proceso de tratamiento térmico y la tecnología de combinación de procesos de tratamiento térmico y soldadura fuerte deben determinarse de acuerdo con el tipo de acero específico, a fin de obtener un buen rendimiento de la unión.

La temperatura de enfriamiento del acero de alta velocidad es generalmente más alta que la temperatura de fusión de la soldadura de plata cobre y cobre zinc, por lo que es necesario enfriar antes de soldar y soldar durante o después del revenido secundario.Si se requiere un enfriamiento rápido después de la soldadura fuerte, solo se puede usar el metal de aporte de soldadura fuerte especial mencionado anteriormente para la soldadura fuerte.Al soldar herramientas de corte de acero de alta velocidad, es apropiado usar un horno de coque.Cuando se derrita el metal de aporte de soldadura fuerte, saque la herramienta de corte e inmediatamente presurícela, extruya el exceso de metal de aporte de soldadura fuerte, luego lleve a cabo el enfriamiento rápido con aceite y luego temple a 550 ~ 570 ℃.

Al soldar la hoja de carburo cementado con la barra de herramientas de acero, se debe adoptar el método de aumentar el espacio de soldadura y aplicar una junta de compensación de plástico en el espacio de soldadura, y se debe realizar un enfriamiento lento después de la soldadura para reducir la tensión de soldadura, evitar grietas y prolongar la vida útil del conjunto de herramientas de carburo cementado.

Después de soldar la fibra, el residuo de fundente en la soldadura debe lavarse con agua caliente o una mezcla general para eliminar escoria y luego decaparse con una solución decapante adecuada para eliminar la película de óxido en la barra de la herramienta base.Sin embargo, tenga cuidado de no usar una solución de ácido nítrico para evitar la corrosión del metal de la unión de soldadura fuerte.


Hora de publicación: 13-jun-2022