مطالب در مورد جوشکاری تنگستن کاربید

1. مسائلی که در طول لحیم کاری کاربید تنگستن با آن مواجه شد

قابلیت لحیم کاری کاربید تنگستن نسبتاً فقیر است. این به دلیل محتوای بالای کربن آن است، به طوری که سطوح تمیز نشده اغلب حاوی کربن آزاد هستند که مانع از تر شدن فلز پرکننده می‌شود. علاوه بر این، کاربید تنگستن در دماهای لحیم‌کاری سخت، تمایل به اکسید شدن دارد و یک لایه اکسید تشکیل می‌دهد که بر ویژگی‌های ترشوندگی فلز پرکننده تأثیر بیشتری می‌گذارد. بنابراین، تمیز کردن سطح قبل از لحیم‌کاری سخت برای افزایش ترشوندگی فلز پرکننده روی ... بسیار مهم است. کاربید تنگستندر صورت لزوم، می‌توان قبل از لحیم‌کاری سخت، پوشش‌هایی مانند مس یا نیکل را برای بهبود عملکرد اتصال اعمال کرد.

2. آماده سازی سطح قبل از لحیم کاری

ضروری است که قبل از لحیم کاری، آلاینده ها را از سطح قطعات کار به طور کامل حذف کنیداز جمله اکسیدها، گریس، خاک و رنگ. بدون تمیز کردن مناسب، فلز پرکننده مذاب نمی تواند به اندازه کافی سطح جزء را خیس کند و همچنین نمی تواند شکاف های مفصل را پر کند. در موارد خاص، ممکن است لازم باشد که قطعات با یک لایه فلزی خاص از قبل پوشش داده شوند تا لحیم پذیری ماده پایه افزایش یابد و مقاومت در برابر خوردگی اتصال لحیم کاری شده افزایش یابد.

(1) حذف آلاینده های نفتی

آلاینده های نفتی را می توان با استفاده از حلال های آلی مانند الکل، تتراکلرید کربن، بنزین، تری کلرواتیلن، دی کلرو اتان و تری کلرواتان حذف کرد. برای تولید دسته ای کوچک، اجزا را می توان در حلال های آلی برای تمیز کردن کامل غوطه ور کرد. در تولید دسته ای بزرگ، رایج ترین روش چربی زدایی با بخار است. علاوه بر این، چربی زدایی موثر نیز می تواند در محلول های قلیایی گرم شده به دست آید. به عنوان مثال، غوطه ور کردن قطعات فولادی در محلول سود سوزآور 10% در دمای 70 تا 80 درجه سانتی گراد.

(2) حذف اکسیدها

اکسیدهای روی سطح قطعات قبل از لحیم کاری را می توان با استفاده از روش های مکانیکی، اچ شیمیایی یا اچ الکتروشیمیایی از بین برد. روش های مکانیکی ممکن است شامل فایل ها، برس های سیمی، کاغذ سنباده، چرخ های سنگ زنی و سندبلاست برای حذف لایه های اکسیدی باشد. فایل ها و کاغذ سنباده معمولاً برای تولید تک تکه استفاده می شوند، زیرا شیارهایی را ایجاد می کنند که برای خیس شدن و پخش شدن فلز پرکننده مفید است. برای تولید دسته ای، سنباده ها، برس های سیمی و روش های سندبلاست کارآمدتر هستند. روش های تمیز کردن مکانیکی برای آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای تیتانیوم مناسب نیستند.

(3) پوشش مواد پایه با فلز

اعمال یک پوشش فلزی بر روی سطح ماده پایه در درجه اول با هدف بهبود لحن زنی مواد خاص و افزایش ترشوندگی فلز پرکننده انجام می شود. این فرآیند همچنین می تواند از فعل و انفعالات نامطلوب بین ماده پایه و فلز پرکننده که می تواند کیفیت اتصال را کاهش دهد، مانند ایجاد ترک یا ایجاد ترکیبات بین فلزی شکننده جلوگیری کند. همچنین می تواند به عنوان یک لایه پرکننده برای ساده سازی مونتاژ و بهبود بهره وری عمل کند.

3. مواد لحیم کاری

(1) فلزات پرکننده

فلزات پرکننده رایج شامل مس خالص، آلیاژهای مس-روی و آلیاژهای نقره-مس هستند. مس خالص قابلیت ترشوندگی عالی با مواد مختلف دارد. کاربید تنگستن موادی هستند اما برای دستیابی به نتایج بهینه باید در اتمسفر کاهنده هیدروژن لحیم‌کاری شوند. با این حال، به دلیل دمای بالای لحیم‌کاری، تنش حرارتی حاصل در اتصالات می‌تواند احتمال ترک خوردن را افزایش دهد. اتصالات لحیم‌کاری شده با مس خالص سنتی دارای مقاومت برشی تقریباً 150 مگاپاسکال و شکل‌پذیری نسبتاً بالایی هستند، اما برای کاربردهای دمای بالا مناسب نیستند.

پرکننده‌های مس-روی بیشترین کاربرد را در لحیم‌کاری سخت دارند. کاربید تنگستن و فولادهای ابزار. برای افزایش قابلیت ترشوندگی و استحکام اتصال، اغلب عناصر آلیاژی مانند Mn، Ni و Fe اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، در B-Cu58ZnMn، با محتوای منگنز تقریباً 4 wt%، استحکام برشی ... کاربید تنگستن اتصال لحیم‌کاری شده می‌تواند در دمای اتاق به 300 تا 320 مگاپاسکال برسد و در دمای 320 درجه سانتیگراد، مقاومت برشی 220 تا 240 مگاپاسکال را حفظ کند. افزودن مقدار کمی کبالت به B-Cu58ZnMn می‌تواند مقاومت برشی را به 350 مگاپاسکال افزایش دهد و در عین حال چقرمگی ضربه و مقاومت خستگی بالاتری را نیز فراهم کند و عمر مفید آن را به طور قابل توجهی افزایش دهد. ابزار برش و مته سنگ.

پرکننده‌های نقره-مس نقطه ذوب پایین‌تری دارند که منجر به حداقل تنش حرارتی و تمایل کمتر به ترک خوردن در حین جوشکاری می‌شود. کاربید تنگستن لحیم‌کاری سخت. برای بهبود ترشوندگی و افزایش استحکام اتصال و دمای عملیاتی، عناصر آلیاژی مانند Mn و Ni معمولاً اضافه می‌شوند. به عنوان مثال، پرکننده‌های B-Ag50CuZnCdNi ترشوندگی بسیار خوبی با ... نشان می‌دهند. کاربید تنگستن و عملکرد کلی مطلوبی را برای اتصالات لحیم‌کاری شده فراهم می‌کنند.

برای کاربردهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد با نیاز به استحکام مفصل بالا، پرکننده‌های مبتنی بر منگنز و نیکل مانند B-Mn50NiCuCrCo و B-Ni75CrSiB را می‌توان انتخاب کرد. مواد پرکننده خاصی که با دمای خاموش شدن مطابقت دارند هنگام لحیم کاری فولاد با سرعت بالا مورد نیاز هستند که به دو دسته تقسیم می شوند: پرکننده های مبتنی بر آهن منگنز که عمدتاً از آهن منگنز و بوراکس تشکیل شده اند که معمولاً مقاومت برشی حدود 100 مگاپاسکال دارند، اگرچه این اتصالات مستعد ترک خوردن هستند. دسته دیگر شامل آلیاژهای مس ویژه حاوی نیکل، آهن، منگنز و سی است که تمایل به ترک خوردگی را به حداقل می رساند و به مقاومت برشی تا 300 مگاپاسکال می رسد.

(2) گازهای شار و محافظ

انتخاب روان‌ساز باید هم با ماده پایه و هم با فلز پرکننده انتخابی هماهنگ باشد. برای فولادهای ابزار لحیم‌کاری سخت و کاربید تنگستن، روان‌سازهای اصلی مورد استفاده بوراکس و اسید بوریک هستند که اغلب با فلورایدهای مختلف (KF، NaF، CaF2 و غیره) تکمیل می‌شوند. پرکننده‌های مس-روی معمولاً با روان‌سازهای FB301، FB302 و FB105 جفت می‌شوند، در حالی که پرکننده‌های نقره-مس ممکن است از روان‌سازهای FB101 تا FB104 استفاده کنند. هنگام استفاده از پرکننده‌های ویژه برای لحیم‌کاری فولاد با سرعت بالا، روان‌سازهای بوراکس عمدتاً مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای جلوگیری از اکسیداسیون فولاد ابزار در طول فرآیند گرمایش و حذف تمیزکاری پس از لحیم کاری، می‌توان از لحیم کاری با محافظ گاز استفاده کرد. گازهای محافظ می‌توانند گازهای بی‌اثر یا احیاکننده باشند، با این شرط که نقطه شبنم گاز زیر -40 درجه سانتیگراد باشد. کاربید تنگستن می‌توان آن را تحت حفاظت هیدروژن لحیم‌کاری کرد، که مستلزم نقطه شبنم هیدروژن زیر -59 درجه سانتیگراد است.

4. فرآیندهای لحیم کاری

لحیم‌کاری سخت فولادهای ابزار کربنی نیاز به تمیزکاری دقیق سطح دارد و سطوح مکانیکی نباید بیش از حد صاف باشند، زیرا این امر به خیس شدن و پخش شدن مواد و روان‌ساز کمک می‌کند. سطح کاربید تنگستن معمولاً برای حذف کربن اضافی و ترشوندگی بهتر توسط فلز پرکننده، نیاز به سندبلاست یا سنگ‌زنی با کاربید سیلیکون یا چرخ‌های الماس دارد. کاربید-تیتانیوم کاربید تنگستن چالش‌هایی در ترشوندگی ایجاد می‌کند؛ بنابراین، اعمال خمیری از اکسید مس یا نیکل به سطح آنها و حرارت دادن در یک اتمسفر کاهنده، ترشوندگی مؤثر را افزایش می‌دهد.

لحیم کاری فولادهای ابزار کربنی بهتر است قبل از خاموش کردن یا همزمان با این فرآیند انجام شود. اگر لحیم کاری قبل از کوئنچ اتفاق بیفتد، دمای جامدوس فلز پرکننده باید از محدوده دمای کوئنچ فراتر رود، تا اطمینان حاصل شود که قطعات متصل شده در هنگام گرم شدن مجدد تا دمای خاموش شدن، استحکام کافی را حفظ می کنند. هنگامی که لحیم کاری و کوئنچ به طور همزمان انجام می شود، یک فلز پرکننده با دمای جامدوس نزدیک به دمای کوئنچ باید انتخاب شود.

محدوده ترکیب برای فولادهای ابزار آلیاژی گسترده است، که نیاز به انتخاب فلز پرکننده خاص و فرآیند عملیات حرارتی با توجه به نوع فولاد خاص برای دستیابی به عملکرد بهینه اتصال دارد.

برای فولادهای پرسرعت، دمای خاموش کردن عموماً از دمای ذوب پرکننده‌های نقره-مس و مس-روی بیشتر می‌شود، که نیاز به پیش خاموشی دارد. لحیم کاری را می توان در طول تلطیف ثانویه یا پس از آن انجام داد. در صورت نیاز به کوئنچ پس از لحیم کاری، فقط باید از پرکننده های تخصصی که قبلا ذکر شد استفاده شود. هنگام لحیم کاری ابزارهای فولادی با سرعت بالا، استفاده از کوره کک می تواند بسیار مؤثر باشد. پس از ذوب شدن پرکننده، ابزار برش باید برداشته شود، پرکننده اضافی فشار داده شود، سپس در معرض روغن خاموش کردن قرار گیرد و به دنبال آن در دمای 550-570 درجه سانتیگراد تمپر شود.

هنگام لحیم کاری کاربید تنگستن برای اتصال تیغه‌ها به بدنه ابزارهای فولادی، باید از روش‌هایی مانند افزایش فاصله در درز لحیم‌کاری سخت و اضافه کردن یک واشر جبران‌کننده پلاستیکی، همراه با خنک کردن آهسته پس از جوشکاری برای کاهش تنش‌های حرارتی و جلوگیری از تشکیل ترک استفاده شود و در نتیجه عمر مفید دستگاه افزایش یابد. کاربید تنگستن مونتاژ ابزار برش.

5. تمیز کردن پس از لحیم کاری

بقایای شارها می توانند برای اتصالات لحیم کاری خورنده باشند و مانع بازرسی اتصال شوند، بنابراین باید به طور کامل حذف شوند. در ابتدا، شار باقیمانده روی قطعات کار را می توان با آب داغ یا یک مخلوط حذف شار عمومی شستشو داد و سپس با محلول های تمیز کننده اسید مناسب برای از بین بردن لایه اکسید از مواد پایه، تصفیه کرد. اجتناب از استفاده از محلول های اسید نیتریک برای جلوگیری از خوردگی فلز لحیم کاری شده ضروری است. باقیمانده‌های شار نرم آلی را می‌توان با حلال‌هایی مانند بنزین، الکل یا استون تمیز کرد، در حالی که بقایای خورنده مانند اکسید روی و کلرید آمونیوم باید در محلول NaOH 10% تمیز شوند و سپس با آب گرم یا سرد شستشو شوند. بقایای شارهای بوراکس و اسید بوریک را می توان با استفاده از روش های مکانیکی یا جوشاندن طولانی مدت در آب حل کرد.

6. بازرسی کیفیت لحیم کاری

روش های بازرسی اتصالات لحیم کاری شده را می توان به آزمایش غیر مخرب و آزمایش مخرب تقسیم کرد. موارد زیر روش های بازرسی غیر مخرب را برجسته می کند:

• بازرسی بصری
• تست نفوذ رنگ و فلورسنت: این روش ها در درجه اول امکان تشخیص ترک های کوچک، تخلخل یا سایر عیوب را که ممکن است از طریق بازرسی بصری قابل مشاهده نباشند را ممکن می سازد.

این تحلیل جامع بر مسائل و راه‌حل‌های حیاتی در ... تأکید دارد. کاربید تنگستن لحیم‌کاری سخت، کمک به درک و بهبود عملکرد و کیفیت کلی اتصال.