電阻釬焊

鎢鋼與鋼的釬焊方法主要有氧氣-乙炔火焰釬焊、高頻感應(yīng)釬焊、接觸電阻釬焊、浸銅釬焊以及加熱爐中釬焊等。

① 氧氣-乙炔火焰釬焊 是最常用的釬焊方法之一。鎢鋼釬焊可用一般的氧氣-乙炔設(shè)備，不需要增加其他的專用設(shè)備。根據(jù)氧氣-乙炔火焰的特點(diǎn)，采用合理的加熱方式和選用正確的工藝，能焊出優(yōu)質(zhì)的鎢鋼工具。氧氣-乙炔火焰釬焊適用于批量比較小的中小型鎢鋼刀具、模具和量具，也適于野外修復(fù)損壞的鎢鋼采掘工具。

氧氣-乙炔焰的焰心溫度高達(dá)3000℃左右，在釬焊加熱時(shí)應(yīng)避免用焰心直接噴射鎢鋼，以免溫度過(guò)高產(chǎn)生裂紋。釬焊前先將釬劑、釬料和鎢鋼依次放好，用還原火焰在靠近鎢鋼的底部基體部分進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)預(yù)熱溫度達(dá)到700~800℃釬劑開始熔化時(shí)，再?gòu)纳厦婕訜徭u鋼片及周圍的焊縫，直到釬料熔化呈晶亮的液態(tài)，并沿側(cè)面焊縫滲至表面。此時(shí)應(yīng)抬高火焰，使焰尾繼續(xù)沿焊縫四周加熱，以保持釬焊溫度。同時(shí)用金屬棒撥動(dòng)刀征沿刀槽往復(fù)移動(dòng)2~3次，調(diào)整并壓緊刀片，把多余的釬料及熔渣排出。排渣后，即停止加熱并用加壓棒在鎢鋼頂面的中心部分加壓，停留2~3s，待釬料凝固后，即可送入保溫箱或保溫介質(zhì)中保溫2~3h，使之緩慢冷卻。緩冷后的刀具，如再經(jīng)過(guò)消除應(yīng)力的回火處理，能收到更好的效果?；鼗饻囟燃s300℃，保溫6h后隨爐冷至室溫。

② 高頻感應(yīng)釬焊 高頻感應(yīng)釬焊是利用頻率為600kHz，功率在10~100kW之間的高頻感應(yīng)加熱電源，產(chǎn)生高頻電流。當(dāng)高頻電流穿過(guò)感應(yīng)器時(shí)產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在感應(yīng)器中的被焊金屬中產(chǎn)生感應(yīng)電流。高頻加熱速度很快，可以在很短時(shí)間內(nèi)加熱到很高的溫度，使焊料熔化。高頻感應(yīng)釬焊使用的感應(yīng)器大多是用直徑5~10mm的紫銅管繞制而成。感應(yīng)器的幾何形狀和尺寸選擇是否合適，是決定高頻感應(yīng)釬焊的加熱速度、溫度均勻性、生產(chǎn)效率及釬焊質(zhì)量的重要因素之一。

在焊接前，應(yīng)根據(jù)焊接工具的大小調(diào)節(jié)高頻設(shè)備的輸出功率，使工件加熱速度適中，溫度均勻。功率過(guò)大易使工件局部過(guò)熱和釬料熔化不完全，易使鎢鋼產(chǎn)生裂紋;功率太小，則加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易造成刀體氧化，影響生產(chǎn)效率。一般焊接加熱速度為30~60℃/s，鎢鈦鈷合金的加熱速度應(yīng)為10~40℃/s。

高頻感應(yīng)釬焊加熱速度快，效率高，操作簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件比較好。適用于大批量的自動(dòng)或半自動(dòng)釬焊。但是設(shè)備投資大，耗電量多。

③ 接觸釬焊 是在專門用于釬焊鎢鋼刀具的釬焊機(jī)或?qū)笝C(jī)上進(jìn)行，焊接變壓器的次級(jí)線圈電壓小于36V，電流在1000A以上。釬焊時(shí)將工件夾在兩個(gè)紫銅電極之間，當(dāng)次級(jí)線圈輸出的強(qiáng)大電流通過(guò)焊接工件時(shí)，利用鎢鋼和鋼基體之間接觸電阻產(chǎn)生的熱量作為焊接熱源使釬料熔化。

接觸釬焊常用于釬焊車刀、刨刀等工具。接觸釬焊的焊接效率高，焊接一把大截面的鎢鋼車刀、刨刀只需4~5min。在加熱過(guò)程中斷電1~2次，直到晶亮的液態(tài)釬料布滿整個(gè)焊縫。由于加熱時(shí)間短，氧化和熱變形小，并且操作方便。但是加熱過(guò)程中電極容易燒傷工件表面，有時(shí)也會(huì)因電極或鎢鋼表面未清理干凈，或接觸面的電阻過(guò)大而無(wú)法導(dǎo)電加熱。

④ 浸銅釬焊 是將工件的釬焊部分浸入熔化的液態(tài)釬料中，利用毛細(xì)作用使液態(tài)釬料沿工件的焊縫滲入，從而達(dá)到釬焊的目的。浸銅焊通常以鹽浴爐、焦炭爐或油爐做熱源，釬料和釬劑都置于石墨或耐熱不銹鋼坩堝中加熱至液態(tài)。這種釬焊方法適用于成批生產(chǎn)各種磧質(zhì)合金刀具和鉆探用的鎢鋼鉆頭等?？梢砸淮渭訜嵬瓿啥嗳墟u鋼刀具的釬焊，有較高的釬焊效率。

采用浸銅釬焊的鎢鋼多刃刀具要求刀片槽有0.3~0.4mm深的夾持刀片用的工藝墻，并且刀片與刀片槽配合要好。裝配前用四氯化碳仔細(xì)清洗刀片和刀槽，用尖片將刀片鉚緊，然后在刀具離焊縫2mm外的非焊接面上涂上厚度為1~3mm的保護(hù)涂料層。待陰干后，放入250~300℃的烘箱內(nèi)烘烤30min，即可進(jìn)行焊接。

鎢鋼釬焊中常用的保護(hù)涂料有以下兩種。

① 印刷用的黑色油墨和240號(hào)粒度的石英粉，按1:2的比例混合均勻，調(diào)成糊狀，即可使用。

② 用Al2O3粉20%，石墨粉80%混合均勻后，再與5%的水和50%的水玻璃(模數(shù)為1.2，密度為1.6g/cm)液體調(diào)配而成，氧化鋁越多，涂層的強(qiáng)度越高。

當(dāng)浸銅釬焊的坩堝升溫至450~550℃時(shí)開始放入釬料，加熱至750~780℃時(shí)放入硼砂。在加熱過(guò)程中，硼砂首先熔化，然后是釬料。當(dāng)釬料熔化后，硼砂浮在釬料上。硼砂既可以防止釬料氧化，又避免了釬料中的金屬揮發(fā)，并使焊液溫度均勻。釬焊前可以用鐵絲釬料的溫度是否適中。將鐵絲插入銅液中再抽出來(lái)，若鐵絲上均勻地粘上一層薄銅，表明釬料的溫度合適，可以進(jìn)行焊接;如果鐵絲上粘的銅太多太厚，表明釬料溫度過(guò)低;如果鐵絲上粘的銅太少，并且鐵絲取出后銅液不斷地往下滴，表明釬料的溫度過(guò)高。

浸銅釬焊前工件要先進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為400~500℃，然后再放入硼砂溶液中進(jìn)行第二次預(yù)熱，當(dāng)溫度達(dá)到700℃時(shí)，即可沉入銅液中浸焊。浸焊的時(shí)間隨刀具形狀和尺寸大小不同而異，按截面最小的尺寸計(jì)算，每毫米需12s。為了防止工件表面的涂料脫落，在銅液中浸焊時(shí)，不能來(lái)回?cái)[動(dòng)工件。浸焊到規(guī)定的時(shí)間后，應(yīng)緩緩提起工件，防止焊料因來(lái)不及冷凝而流失。焊接好后，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行保溫緩冷，以減小應(yīng)力。一些基體需要淬硬的工件，可在加熱釬焊的同時(shí)進(jìn)行淬火處理。