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超硬刀具加工的重要一环-焊接

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刀具真空焊接工艺应用
何为钎焊?
钎焊是焊接工艺中的一种,被广泛应用于多个行业中。在刀具制作过程的焊接工序中,常常用到钎焊这一工艺。
钎焊的定义是:在两个或者多个待焊接的工件中间添加焊料(钎料),加热将焊料熔化、通过熔化的焊料形成同种或异种材料之间的连接。
常用的钎焊手段有:火焰钎焊、高频(感应)钎焊、真空钎焊、电阻钎焊等。 焊接工件可以是同种材料,也可以是不同材料,可以是金属对金属,也可以是金属对非金属,甚至非金属材料与非金属材料也可以进行钎焊。由于钎焊工艺能够很好的实现异种材料的连接(焊接),故在刀具制作中有着非常广泛的应用。

真空焊接工艺在刀具制作中的应用与发展
刀具焊接的要求及工艺
在刀具的制作中,钎焊多用于将较硬的刀头(有:高速钢、合金、陶瓷、CBN、PCD、单晶金刚石等材料)焊接到相对较软的刀体(如:钢件、合金基体)上,刀体作为载体,刀头作为切削刃口。
刀具对焊接的基本要求就是:焊接无裂纹、无虚焊,焊接强度满足使用要求。因此,不同的刀具材料对焊接工艺的需求也不尽相同,如:PCD、单晶、高速钢等材质就需求较低的焊接温度以避免焊接高温对其性能的影响;而合金、陶瓷等材质则需要控制好焊接后应力以防裂纹的产生;CBN等材质则需求较高的焊接温度与焊接强度以确保在以车代磨加工时刀尖的高温不会导致掉齿等情况的发生。 目前刀具制作中较常见的就是高频(感应)钎焊与真空焊接。
真空焊接工艺状况
对于刀具产品,真空焊接工艺可以描述成炉外、炉内两部分:
在炉外:对需求真空焊接的刀具产品,选择合适的真空焊料(通常是焊膏)并正确涂抹到刀片槽上,然后放置刀片到需求的位置,固定后待焊膏固化;
炉内部分:将处置好的刀具产品放置到真空炉内,密封、持续的抽真空,对产品在真空状态下按程序进行加热、熔化焊料完成焊接动作、降温、出炉。 真空焊接的目的也是让熔融的焊料在毛细吸管的作用下,均匀的分布到焊缝的各个部位从而达到理想焊接效果。 采用真空焊接的刀具产品要放置到炉膛中,并抽真空后加热,整个炉膛都会达到焊接温度。故:真空焊接尤其适合中小尺寸刀具产品的焊接加工,而且一次可以焊接多个点位,尤其是小尺寸的刀具产品,但是要求刀具材料必须承受焊接过程的温度变化。
真空焊接的发展现状
用于刀具焊接的真空炉的性能在近年来有了较大的提升,最初各大刀具制作厂家在涉足真空焊接领域的时候,有的直接采用通用的真空加热炉进行焊接作业的,有的是对通用的真空炉进行改造,有的是购置进口的真空炉进行焊接作业。 近几年,国产的真空炉也取得了较大的进展,能很好的满足焊接需求。
焊接的加热方式
传统的电阻丝加热、新式的灯管加热两种设备。
炉腔结构
目前的焊接炉在结构上还是有立式与卧式两种结构,两种结构各有优势:立式的装炉量更大,操作简便;卧式的虽然装炉量略少,但是温度更均匀,并且刀具之间的互相影响更小,效率更高。两种结构的焊接炉都能满足目前多数产品的焊接需求。
真空焊料的发展
真空焊接使用的焊料的发展情况 除了设备的进步之外,真空焊料的种类也根据不用应用场合也衍生过多种规格,从最开始的只有寥寥几种可供选择之外,发展到现今多种可供选择:非活性的、活性的;高温的、低温的、超低温的;延展性好防裂纹的等多种焊料(膏)满足了各种刀具的焊接需求,不但可以满足常规刀片的焊接,还可以很好的满足目前的铣削类刀具、合金刀具、CBN的高温焊接、单晶的低温焊接、对焊等多种场合的需求。同时防止熔化的焊料到处流淌的阻流剂的应用也让小尺寸精密刀具产品的焊接应用也变得更加可控。
注:文章素材来源于网络
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