Lemljenje alatnog čelika i cementnog karbida

1. Materijal za lemljenje

(1) Alatni čelici za lemljenje i cementni karbidi obično koriste čisti bakar, bakar-cink i srebro-bakar kao dodaci za lemljenje.Čisti bakar ima dobru sposobnost vlaženja za sve vrste cementiranih karbida, ali najbolji se učinak može postići lemljenjem u redukcijskoj atmosferi vodika.U isto vrijeme, zbog visoke temperature lemljenja, naprezanje u spoju je veliko, što dovodi do povećanja sklonosti pucanju.Smična čvrstoća spoja lemljenog čistim bakrom je oko 150 MPa, a plastičnost spoja je također visoka, ali nije prikladna za rad na visokim temperaturama.

Dodatni metal bakra i cinka najčešće je korišten dodatni metal za tvrdo lemljenje alatnih čelika i cementiranih karbida.Radi poboljšanja močivosti lema i čvrstoće spoja, u lem se često dodaju Mn, Ni, Fe i drugi elementi legure.Na primjer, w (MN) 4% se dodaje u b-cu58znmn kako bi posmična čvrstoća lemljenih spojeva od cementnog karbida dosegla 300 ~ 320 MPa na sobnoj temperaturi;Još uvijek može održavati 220 ~ 240 mpa na 320 ℃.Dodavanje male količine CO na bazi b-cu58znmn može postići da čvrstoća na smicanje lemljenog spoja dosegne 350Mpa i ima visoku udarnu žilavost i čvrstoću na zamor, značajno poboljšavajući radni vijek alata za rezanje i alata za bušenje stijena.

Niža točka taljenja srebrnog i bakrenog dodatnog metala za lemljenje i manje toplinsko naprezanje lemljenog spoja korisni su za smanjenje sklonosti pucanju cementnog karbida tijekom lemljenja.Kako bi se poboljšala vlažnost lema i poboljšala čvrstoća i radna temperatura spoja, u lem se često dodaju Mn, Ni i drugi elementi legure.Na primjer, b-ag50cuzncdni lem ima izvrsnu sposobnost vlaženja cementnog karbida, a lemljeni spoj ima dobra opsežna svojstva.

Uz gornje tri vrste materijala za tvrdo lemljenje, dodaci za lemljenje na bazi Mn i Ni, kao što su b-mn50nicucrco i b-ni75crsib, mogu se odabrati za cementni karbid koji radi iznad 500 ℃ i zahtijeva visoku čvrstoću spoja.Za lemljenje brzoreznog čelika treba odabrati poseban dodatni metal za lemljenje čija temperatura lemljenja odgovara temperaturi kaljenja.Ovaj dodatni metal podijeljen je u dvije kategorije: jedna je dodatni metal tipa feromangana, koji se uglavnom sastoji od feromangana i boraksa.Smična čvrstoća lemljenog spoja općenito je oko 100 MPa, ali je spoj sklon pukotinama;Kod druge vrste posebne legure bakra koja sadrži Ni, Fe, Mn i Si nije lako proizvesti pukotine u lemljenim spojevima, a njezina čvrstoća na smicanje može se povećati na 300 mpa.

(2) Odabir topila za lemljenje i topila za lemljenje zaštitnim plinom mora odgovarati osnovnom metalu i dodatnom metalu koji se zavaruju.Kod tvrdog lemljenja alatnog čelika i cementnog karbida, topilo za lemljenje uglavnom je boraks i borna kiselina, a dodaju se i neki fluoridi (KF, NaF, CaF2, itd.).Fb301, fb302 i fb105 fluksevi se koriste za bakar-cink lem, a fb101 ~ fb104 fluksevi se koriste za srebrno-bakreni lem.Boraks fluks se uglavnom koristi kada se za lemljenje brzoreznog čelika koristi poseban dodatni metal za lemljenje.

Kako bi se spriječila oksidacija alatnog čelika tijekom zagrijavanja lemljenja i kako bi se izbjeglo čišćenje nakon lemljenja, može se koristiti lemljenje zaštićeno plinom.Zaštitni plin može biti ili inertni plin ili redukcijski plin, a točka rosišta plina mora biti niža od -40 ℃ Cementirani karbid može se lemiti pod zaštitom vodika, a potrebna točka rosišta vodika mora biti niža od -59 ℃.

2. Tehnologija lemljenja

Alatni čelik mora se očistiti prije lemljenja, a obrađena površina ne mora biti previše glatka da bi se olakšalo vlaženje i širenje materijala i topitelja za lemljenje.Površina cementnog karbida mora biti pjeskarena prije lemljenja ili polirana silicij-karbidom ili dijamantnom brusnom pločom kako bi se uklonio višak ugljika na površini, kako bi se smočila dodatnim metalom za lemljenje tijekom lemljenja.Cementirani karbid koji sadrži titanijev karbid teško je smočiti.Pasta od bakrenog oksida ili nikal oksida nanosi se na njegovu površinu na nov način i peče u redukcijskoj atmosferi kako bi bakar ili nikal priješao na površinu, kako bi se povećala sposobnost vlaženja jakog lema.

Lemljenje ugljičnog alatnog čelika poželjno je provesti prije ili u isto vrijeme s postupkom kaljenja.Ako se lemljenje provodi prije procesa kaljenja, temperatura solidusa upotrijebljenog dodatnog metala mora biti viša od raspona temperature kaljenja, tako da zavar još uvijek ima dovoljno visoku čvrstoću kada se ponovno zagrije na temperaturu kaljenja bez kvara.Kada se lemljenje i kaljenje kombiniraju, mora se odabrati dodatni metal s solidus temperaturom bliskom temperaturi kaljenja.

Legirani alatni čelik ima širok raspon komponenti.Odgovarajući dodatni metal za tvrdo lemljenje, postupak toplinske obrade i tehnologiju kombiniranja postupka lemljenja i toplinske obrade treba odrediti prema specifičnoj vrsti čelika, kako bi se postigla dobra izvedba spoja.

Temperatura kaljenja brzoreznog čelika općenito je viša od temperature taljenja srebrnog bakra i bakreno-cinkovog lema, stoga je potrebno kaljenje prije lemljenja i lemljenje tijekom ili nakon sekundarnog kaljenja.Ako je potrebno kaljenje nakon lemljenja, za lemljenje se može koristiti samo gore spomenuti specijalni dodatni metal za lemljenje.Kod tvrdog lemljenja alata za rezanje brzoreznog čelika prikladno je koristiti koksnu peć.Kada se dodatni metal za lemljenje otopi, izvadite alat za rezanje i odmah ga stavite pod tlak, istisnite višak dodanog metala za lemljenje, zatim provedite kaljenje u ulju, a zatim ga temperirajte na 550 ~ 570 ℃.

Prilikom lemljenja oštrice od cementnog karbida s čeličnom šipkom alata, treba usvojiti metodu povećanja razmaka za lemljenje i primjene plastične kompenzacijske brtve u razmaku za lemljenje, a nakon zavarivanja potrebno je provesti sporo hlađenje kako bi se smanjio napon lemljenja, spriječile pukotine i produljiti životni vijek sklopa alata od tvrdog metala.

Nakon zavarivanja vlakana, ostatak topitelja na zavaru mora se isprati vrućom vodom ili općom smjesom za uklanjanje troske, a zatim dekapirati odgovarajućom otopinom za dekapiranje kako bi se uklonio oksidni film na šipki osnovnog alata.Međutim, pazite da ne koristite otopinu dušične kiseline kako biste spriječili koroziju metala za lemljenje.


Vrijeme objave: 13. lipnja 2022