1.焊接刀裂紋形成的機理及類型
1) 加熱對硬質合金形成裂紋的影響
硬質合金刀片與(yu) 鋼(刀杆)的熱膨脹係數相差較大,而且合金的導熱性能也較刀體(ti) 材料差,若在焊接時快速加熱會(hui) 產(chan) 生很大內(nei) 應力,促使刀片在焊接層處熱應力過大導致刀片崩裂。
因此焊接溫度控製在約大於(yu) 焊料溶點30~50℃。選用的焊料其熔點應低於(yu) 刀杆熔點60℃,焊接時火焰應由下向上均勻加熱慢慢預熱進行焊接,因此要求刀槽與(yu) 刀片焊接麵形成一致。局部過熱會(hui) 使刀片本身或刀片與(yu) 刀杆的溫差較大(大與(yu) 厚的刀片更為(wei) 嚴(yan) 重),熱應力將使刀片刃口崩裂。所以要求預熱時先對刀杆預熱,若刀片與(yu) 刀杆一起加熱應前後左右往返移動火焰進行加熱,這樣可避免熱量集中造成局部過熱而產(chan) 生裂紋。
2) 刀槽形狀對裂紋形成的影響
刀槽的形狀與(yu) 刀杆焊接麵不一致或相差較大,形成封閉式或半封閉式的槽形,易造成焊接麵過多和焊層過大,由於(yu) 熱膨脹之後收縮率不一致,也易在刀片焊接處造成應力過大,形成崩裂。在滿足使用所需要的焊縫強度要求下,盡可能減少釺焊麵的麵積。
3) 冷卻對硬質合金形成裂紋的影響
焊接中或焊接後進行冷卻或急速冷卻以及焊劑脫水不良,都會(hui) 使刀片產(chan) 生爆裂而裂紋貫通。因此要求焊料有良好的脫水性。焊後不能放在水中急速冷卻,要放在石灰、石棉粉、砂子等中緩慢冷卻。緩冷後在300℃左右保溫6小時以上隨爐冷卻。
4) 刀槽底麵有缺陷對裂紋形成的影響
刀片和刀槽的接觸麵不平整,如有黑皮麻坑、局部不平等原因,使焊接不能形成平麵結合,造成焊料分布不勻,這樣不但影響焊縫強度而且引起應力集中,導致刀片斷裂,因此,刀片要研磨接觸麵,對刀片刀槽的焊接麵應清洗幹淨。
在銑刀片槽與(yu) 刀片配合過程中,要求刀片伸出刀杆支承部分不大於(yu) 0.5mm,如果刀片伸出刀杆支承部分過大或刀杆支承部分較弱,就會(hui) 使刀在焊接過程中承受拉力而產(chan) 生斷裂現象。
5) 刀片二次加熱對裂紋形成的影響
刀片在釺焊後,紫銅釺料沒有*填滿縫隙,個(ge) 別出現虛焊,有的刀在出爐過程中,刀片在刀杆上掉下來,因此需二次加熱,這樣一來,粘結劑Co嚴(yan) 重燒損,WC晶粒長大,有可能直接導致刀片裂紋。
2.焊接應力引起裂紋的特征
硬質合金刀片上出現裂紋,在某種情況下是由於(yu) 焊接應力過高,超過了硬質合金刀片的強度而產(chan) 生的。在焊接時,刀體(ti) 的高度hc應大於(yu) 刀片高度ht3倍。如hc/ht,在焊接後,容易引起合金刀片斷裂;若hc/ht<3,硬質合金表層產(chan) 生拉應力,也容易出現裂紋;當hc/ht=4~5時,硬質合金表層無顯著應力,故不易產(chan) 生裂紋,即使有裂紋也不明顯;在hc/ht<8時,在焊接層上就產(chan) 生均布載荷。而合金刀片彎曲沿合金刀片厚度方向產(chan) 生拉應力,在焊接層的強度超過合金本身的力分布就更為(wei) 複雜,因為(wei) 不是在一個(ge) 麵上接合,而在兩(liang) 個(ge) 、三個(ge) 或四個(ge) 麵上結合。此外,迅速加熱和快速冷卻時,由於(yu) 熱量分布不均,都可能產(chan) 生顯著的瞬時應力。在快速加熱時,硬質合金外層受壓應力,中間則受拉應力。超過允許的加熱速度時,就可能出現裂紋或內(nei) 部的不可見裂紋。硬質合金焊接時,快速冷卻也是很危險的,在這種情況下,外層上會(hui) 出現拉應力,而引起合金出現裂紋。