硬质合金圆锯片机械焊接后回火研究论文_张向,高晓哲,张岩

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摘要:目前硬质合金圆锯片是由基体和硬质合金组成,两者连接大都采用钎焊的工艺。一些通用的锯片基本全是采用焊丝焊接,由于选用银焊丝的银含量不同,而把焊丝分为含银量不同的焊丝。银属于低熔点贵金属,焊接温度的高低直接由焊丝的银含量绝对,银含量越高,焊丝的熔点也就越低,成本也就越高,不过强度就越低,对基体的和硬质合金(钨钴合金)的拉应力也就越小。一些公司为了节约成本,对银的含量一降再降,现在好多单位采用含银量低于≤10%的焊丝,这样对于焊接温度就要较高,大都在900-950°左右的焊接温度,为了节约成本,这样后续就需要对锯片整体的回火,进行消除应力的处理。

关键词:硬质合金圆锯片焊接回火过程;回火工艺;回火温度;低温回火;回火后的硬度变化;回后的基体强度

硬质合金焊接温度的高,由于基体的和硬质合金的膨胀系数不同,基体对硬质合金的拉应力也就越大,进而影响焊接的有效强度,目前处理焊接后的应力很多,例如:喷砂、喷丸、震动、低温回火等工艺均可以消除内应力,本文主要阐述低温回火的工艺。

第一种情况:选用65Mn的基体,基体厚度1.0mm,基体硬度HRC42±2,采用含银量为16%的焊丝,在自动焊齿机上进行焊接,焊接温度800°,焊接后在设备上进行回火,回火温度580°用40Mpa的压力对锯片进行强度检测,硬质合金粘连一部分基体和基体本体断裂,不能达到国标中120Mpa的最低压力要求。

第二种情况:选用65Mn的基体,基体厚度1.0mm,基体硬度HRC42±2,采用含银量为30%的焊丝,在自动焊齿机上进行焊接,焊接±温度720°,焊接后在设备上进行回火,回火温度580°,用120Mpa的压力检测,无刀头断裂,用230Mpa破坏性试验,基体塑形变形不断裂。

为了降低成本,现选用第一种情况的焊接后的基体对锯片进行整体回火处理,回火升温后保温4小时,回火的温度和硬度效果如下表:

由上述实验可以得出在回火温度为280℃-300℃的温度是适合于65Mn的基体,基体厚度1.0,基体硬度42±2,采用含银量为16%的焊丝,焊接温度800°的工艺回火。对于锯片的整体回火,效率是非常高的。

为探究回火炉内温度的温差,以及温差对硬质合金圆锯片的硬度变化做以下实验:设置为340℃加热下设置8个检测温度点,上端的温度较高大概在360℃,中部和下部为340℃,硬度变化检测后数据如下:

可见,温度不均对于回火后的硬度有本质的影响。

结论:1.硬质合金圆锯片的焊齿后低温回火是有效的去除内应力的措施,如果焊齿后不回火,基体应力不能得到及时释放,从而造成断齿的问题。不同的产品应当有不同的加工工艺,尤其是回火的工艺摸索非常值得我们研究,此示例只是说明材质为65Mn的基体,厚度为1.0mm的锯片回火工艺探究。

2.对于回火炉中的温度不均问题,直接影响批量产品的硬度的高低,所以在回火炉中加装风扇,以提高整体炉内温度的一致性非常有必要。

3.为了更好的提高效率,降低成本,锯片的整体回火,以后将是一项非常值得我们研究的课题。

参考文献:

《钎焊手册(第2版)》 张启运,庄鸿寿

淬火圆锯片回火残余应力的研究 《北京林业大学学报》 2005年02期 钱桦、习宝田

65Mn钢的固有频率与热处理的实验研究[J];北京林业大学学报;1998年05期 钱桦、安静贤

硬质合金刀具的焊接技术研究 南宁广西大学 段明扬 扬玲

论文作者:张向,高晓哲,张岩

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/11

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硬质合金圆锯片机械焊接后回火研究论文_张向,高晓哲,张岩
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