,截齒的爐中釬焊因其生產(chǎn)效率高,釬焊接頭的質(zhì)量穩(wěn)定,能在爐中加熱、釬焊和冷卻過(guò)程中受到氣氛的保護(hù),使截齒避免氧化與脫碳。下面小黑為您介紹一下釬焊工藝與發(fā)展過(guò)程都有哪些？
采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)是通過(guò)截齒破碎巖石的,機(jī)器的大部分功率也是通過(guò)截齒消耗掉的。由于破碎機(jī)理所決定,截齒在切割時(shí),煤巖的反作用力使截齒承受著強(qiáng)大的沖擊負(fù)荷。同時(shí)在切割過(guò)程中,截齒與煤巖之間要發(fā)生劇烈摩擦,如果煤巖中含有高磨礪性材料,摩擦將使截齒產(chǎn)生很高的溫度。截齒是在復(fù)雜多變的工況下工作的,是采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)上損耗Z大的元件,對(duì)噸煤和每米成巷成本影響很大。截齒的失效形式主要有合金頭脫落、崩刃、磨損和刀桿彎曲、折斷等,其中合金頭脫落是Z常見(jiàn)的損壞形式。因此截齒的釬焊質(zhì)量備受人們重視在我g截齒生產(chǎn)中,釬焊多采用高、中頻感應(yīng)方式或氣體火焰加熱方式。這兩種工藝方式均要求操作者具有較高的技術(shù)水平和操作熟練性,操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作環(huán)境惡劣,截齒的釬焊質(zhì)量不易保證,生產(chǎn)效率低。另外,這兩種工藝操作均在空氣中進(jìn)行,不可避免地使截齒體受到氧化和脫碳的危害。為此,本文就截齒釬焊的另一種工藝方式截齒的爐中釬焊進(jìn)行論述與探討。

　　1 爐中釬焊的特點(diǎn)

　　爐中釬焊是一種用冶金結(jié)合來(lái)連接小型組合件中各零件的生產(chǎn)方法。它采用有色金屬釬料作為結(jié)合材料,爐子為熱源。只有在釬焊前把釬料放在接頭上,并在釬焊過(guò)程中保持釬料位置不變,才能進(jìn)行爐中釬焊。爐中釬焊的特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

　　1.1 防止截齒體氧化與脫碳

　　為了防止鋼在釬焊和冷卻過(guò)程中的氧化和脫碳,爐中釬焊可以在爐子的釬焊室和冷卻室中采用合適的氣氛。適當(dāng)?shù)拟F焊氣氛還能使熔化的銅釬料在不用釬劑的情況下對(duì)接頭表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕。釬焊使用的保護(hù)氣氛,主要是富放熱式氣氛、吸熱式氣氛和一些氮基氣氛。這些氣氛具有很好的防氧化能力。根據(jù)需要,可以把氣氛的碳勢(shì)控制在011%~012%,這個(gè)碳勢(shì)范圍完全適應(yīng)截齒體鋼。

 

　　1.2較好的經(jīng)濟(jì)性

　　一般來(lái)說(shuō),截齒的重量均小于116kg,是非常適合于進(jìn)行爐中釬焊的。截齒的爐中釬焊可以使用間歇式爐或連續(xù)式爐,都能以較低的單件成本進(jìn)行大量釬焊。因此爐中釬焊在大量生產(chǎn)時(shí)是Z有用和Z經(jīng)濟(jì)的。它對(duì)偶爾的小批量生產(chǎn)也有很好的適應(yīng)性,特別是截齒的爐中釬焊與截齒的熱處理相結(jié)合時(shí),能夠達(dá)到Z經(jīng)濟(jì)的效果。

　　1.3 釬焊質(zhì)量穩(wěn)定可靠

　　截齒釬焊設(shè)備的溫度控制、氣氛供給及操作,大多采用計(jì)算機(jī)數(shù)字化監(jiān)控,其釬焊質(zhì)量和穩(wěn)定性靠設(shè)備的先進(jìn)性得到充分的保障。而高頻感應(yīng)及氣體火焰加熱等傳統(tǒng)釬焊方式的釬焊質(zhì)量則過(guò)多依賴(lài)操作人員的技術(shù)水平和操作熟練程度。另外,由于釬焊爐的自動(dòng)化程度較高,使操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低,工作環(huán)境得到較大好的改觀。

　　2 操作工序

　　2.1清洗 截齒在機(jī)械加工時(shí),表面沾有油污,或機(jī)械加工完畢后因保管等原因表面會(huì)產(chǎn)生銹蝕。為保證焊接牢固,釬焊前b須進(jìn)行表面清理工作,特別是釬焊面的清理。一般油污可以用航空汽油和丙酮清洗;當(dāng)有銹蝕時(shí),只能采用機(jī)械去銹法或酸洗法去銹。如用酸洗清理后,b須立即用清水清洗酸洗表面并進(jìn)行烘干處理。對(duì)硬質(zhì)合金頭和釬焊料同樣需要清洗,焊料表面如有氧化現(xiàn)象,也要進(jìn)行酸洗處理,以免影響焊料的熔點(diǎn)溫度及焊料的流動(dòng)性。

　　2.2裝配和夾緊 進(jìn)行爐中釬焊的部件,一般都盡量設(shè)計(jì)成能用壓配合、擴(kuò)口或其它不用夾具的方法進(jìn)行裝配。但由于截齒體與硬質(zhì)合金頭的配合b須要有焊縫間隙,因此b須設(shè)計(jì)**夾具,使截齒能保持Z立穩(wěn)固的狀態(tài)。裝配時(shí),將清洗好的釬焊料放入截齒體接頭孔內(nèi),然后將硬質(zhì)合金裝入孔內(nèi),裝配好的組合件用夾具固定好裝入爐中。對(duì)于截齒爐中釬焊的夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮:¹結(jié)實(shí),穩(wěn)定,不易因小的振動(dòng)而傾覆;º選擇多次加熱而不易產(chǎn)生變形的材料制成;»盡量限制重量,降低無(wú)效裝爐量;¼應(yīng)考慮在硬質(zhì)合金上施加一個(gè)P力,使焊料熔化時(shí)硬質(zhì)合金能順利到達(dá)預(yù)定位置。

　　2.3釬焊 把裝在夾具中的截齒組合件送進(jìn)爐子的釬焊室,在適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)氣氛中加熱,當(dāng)截齒組合件溫度超過(guò)釬料熔點(diǎn)時(shí),釬料潤(rùn)濕并漫流于截齒體孔底與硬質(zhì)合金下,在毛細(xì)管作用下進(jìn)入接頭。截齒體與硬質(zhì)合金之間焊縫間隙中。在形成結(jié)合中,釬料與未熔化的鋼及硬質(zhì)合金表面形成固熔體。

　　2.4冷卻 截齒釬焊完畢后,移入爐子的冷卻室,在保護(hù)氣氛(通常與釬焊室中的氣氛相同)中冷卻,Z到截齒冷卻到足夠低的溫度(即使處于空氣中也不會(huì)使截齒表面產(chǎn)生氧化)時(shí),才把截齒移出冷卻室。如果截齒體需要進(jìn)行熱處理,應(yīng)盡量考慮釬焊后的冷卻與截齒體熱處理冷卻的結(jié)合。

　　3 釬焊料及焊縫間隙

　　3.1釬焊料的選擇 對(duì)于截齒爐中釬焊焊料的選擇應(yīng)考慮:

　　(1)具有良好的潤(rùn)濕性,在釬焊溫度下,易于填充釬縫的間隙,即要求釬料能同時(shí)適于鋼與硬質(zhì)合金兩種材料,使其形成良好的釬焊接頭;

　　(2)滿(mǎn)足截齒的力學(xué)性能,即形成的接頭焊縫的剪切強(qiáng)度應(yīng)180MPa,并具有特定的韌性和滿(mǎn)足承受較高工作溫度的要求;

　　(3)滿(mǎn)足所用釬焊工藝及釬焊性,有合適的熔點(diǎn),要求釬焊溫度低于930e,以避免截齒體在過(guò)高的溫度下,使其鋼組織晶粒長(zhǎng)大,影響截齒體的韌性,另外過(guò)高的釬焊溫度也易造成硬質(zhì)合金的損害,對(duì)釬焊爐的壽命也有影響;(4)成本因素。釬焊料的價(jià)格差異很大,銅釬料的成本較低,而銀釬料的成本較高,一般是相同體積銅釬料價(jià)格的40~50倍。從上述4個(gè)方面綜合考慮,如無(wú)t殊要求,截齒爐中釬焊料應(yīng)盡可能地選擇銅釬料。銅釬料的主要優(yōu)點(diǎn)為:成本低、焊接強(qiáng)度較高。而缺點(diǎn)為:釬焊點(diǎn)溫度偏高,一般都在900e以上,焊縫應(yīng)力較大。

　　銀釬料的優(yōu)點(diǎn)為:工藝性能好,熔點(diǎn)不高,具有良好的潤(rùn)濕性、填滿(mǎn)間隙的能力、較好的強(qiáng)度和塑性。

　　其缺點(diǎn)為:價(jià)格高,釬焊接頭工作溫度低等。較好的截齒釬焊銅基焊料牌號(hào)主要有:HL105(BCu58ZnMn)、HL106等。

　　3.2 焊縫間隙 截齒釬焊焊縫間隙的大小是影響釬焊縫致密性和焊縫強(qiáng)度的關(guān)鍵因素,間隙太小,妨礙釬焊料流入,間隙過(guò)大,破壞釬焊縫的毛細(xì)管作用,使釬焊料不能填滿(mǎn)間隙。截齒的釬焊,是鋼與硬質(zhì)合金的異種材料釬焊,考慮硬質(zhì)合金的線膨脹系數(shù)比鋼要小,因此釬焊縫間隙應(yīng)比鋼對(duì)鋼焊接時(shí)稍小,在使用HL105、HL106銅焊料時(shí),截齒釬縫間隙一般為0.105~0.15mm,另外為了保證硬質(zhì)合金周?chē)缚p間隙均勻一致,可把硬質(zhì)合金下端設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形,以便利用截齒體與硬質(zhì)合金兩錐面產(chǎn)生自定心效果。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，所以截齒的爐中釬焊工藝將越來(lái)越普遍地被采用。