Como soldar o carburo de tungsteno?

    Os produtos de carburo de tungsteno úsanse en moitas aplicacións, incluíndo ferramentas de corte, perforación, perforación e moitas outras aplicacións. O carburo cementado proporciona unha resistencia ao desgaste superior e prolonga a vida útil destas diversas ferramentas de corte e desgaste. Debido a que o seu compoñente principal é o volframio, que é un recurso raro e non renovable, o prezo do carburo cementado é relativamente alto. Ademais, o carburo cementado ten unha dureza relativamente alta e a súa resistencia á flexión é moito menor que a doutros metais, como o aceiro. Por estas dúas razóns, o carburo cementado debe conectarse a outros metais de diferentes xeitos, como mediante conexións roscadas, suxeición e soldadura. Este artigo fala de como soldar o carburo de tungsteno noutros metais.

1. Que é o carburo de volframio?

    O carburo de volframio (WC), tamén coñecido como carburo cementado, é un material composto fabricado mediante un proceso chamado pulvimetalurxia. O po WC mestúrase cun metal aglutinante, xeralmente cobalto ou níquel, compactado nunha ferramenta de preforma e despois sinterizado nun forno. O termo "cementado" refírese ás partículas de carburo de volframio que se capturan no material aglutinante metálico e se "cementan" xuntas, formando un enlace metalúrxico entre as partículas de carburo de tungsteno e o aglutinante (WC-Co), no proceso de sinterización. A industria do carburo cementado refírese habitualmente a este material como simplemente "carburo", aínda que os termos carburo de tungsteno e carburo cementado úsanse indistintamente.  O carburo presenta unha alta resistencia á compresión, resiste a deflexión e mantén os seus valores de dureza a altas temperaturas, unha propiedade física especialmente útil en aplicacións de corte de metal. 

2 . Dous puntos para garantir o éxito na soldadura de carburo de tungsteno

A.Xestionar os esforzos causados pola dilatación diferencial

B.Taxas de contracción dos materiais principais e humectación do carburo pola aliaxe de soldadura

    Durante o quecemento e o arrefriamento, o metal base normalmente se expande e contrae a un ritmo máis elevado que o carburo.  O carburo de volframio ten unha taxa de expansión térmica de aproximadamente 1/3 a 1/2 da do aceiro.  Cando o conxunto soldado arrefría, pode acumularse tensión residual dentro do carburo.  Recoméndase sempre un arrefriamento lento e uniforme do carburo para evitar tensións e posibles fisuras. Non se recomenda o enfriamento, xa que pode causar fendas nos carburos debido á rápida contracción do metal base principal.

3. Como elixir a aliaxe de soldadura

    O carburo de volframio é difícil de mollar. As aliaxes de soldadura de prata con pequenas adicións de níquel (Ni) úsanse normalmente para soldar carburos ao aceiro. Por suposto, tanto o carburo como o aceiro deben estar limpos para que a aliaxe de soldadura fundida poida mollar completamente as superficies de acoplamento. É necesario moer a superficie de carburo para crear unha superficie limpa para a soldadura. O moenda tamén ten a vantaxe de aplanar a topografía da superficie do carburo, o que pode axudar a mollar e adherir a aliaxe de soldadura. Os compoñentes de aceiro, do mesmo xeito, deberían limparse para eliminar calquera residuo de graxa, aceite, sucidade ou outros contaminantes da superficie.  

    ·As aliaxes de soldadura de prata dispoñibles no comercio con pequenas adicións de níquel (Ni) e manganeso (Mn) mollarán facilmente as superficies de carburo cementado. Estas aliaxes de soldadura normalmente presentan unha boa humectación dos carburos de volframio.  Recoméndase seleccionar un metal de recheo de soldadura coa menor temperatura de soldadura posible para diminuír as tensións residuais dentro da unión.  

Para aplicarcationes que implican a soldadura de carburos grandes, adoita utilizarse unha aliaxe de soldadura tipo sándwich.  Se non se poden utilizar carburos pequenos (1/2 polgada2), unha aliaxe sándwich é beneficiosa para evitar a rachadura e a deformación do carburo. Estes trimetais están revestidos cun recheo de soldadura unido a ambos os dous lados dun núcleo de cobre.  

    ·Aínda que gran parte da discusión foi sobre a soldadura de carburo de tungsteno (WC), estaríamos mal se non mencionamos o diamante policristalino ou PCD. A temperatura de soldadura para PCD adoita manterse por debaixo dos 1382 °F (750 °C) para evitar a degradación do diamante.  A miúdo, os fabricantes de puntas de PCD para corpos de aceiro usarán un metal de recheo de soldadura de alta prata e baixa temperatura, como unha aliaxe de soldadura BAg-24.  Algúns fabricantes usan unha aliaxe de soldadura sen níquel ou manganeso, como a aliaxe de soldadura BAg-5 ou BAg-7, con temperaturas de fusión máis baixas e menos propiedades de humectación do carburo e do aceiro.

    Emprégase un fundente de soldadura para evitar a oxidación das superficies a unir durante o quecemento do conxunto.  O po de fundente úsase coas aliaxes comúns de soldadura de prata.  O po de fundente negro adoita recomendarse polos fabricantes de soldadura e fundente xa que ten adición de boro e é máis eficaz a temperaturas máis altas.

    Hai varias aliaxes de soldadura que se usan para o carburo. O clásico é BAG-3, 50% prata con cadmio.  Este é un produto excelente, pero ten cadmio. Úsase habitualmente BAG-7, 56% de prata con estaño, porque se molla facilmente; porén, é unha aliaxe de soldadura moi débil, e a falla das xuntas é común con esta aliaxe. A aliaxe máis forte sen cadmio é BAG-22, 49% de prata con manganeso, pero é un pouco gomosa no fluxo. BAG-24, 50% prata, non ten cadmio e é un compromiso.  Flúe ben pero é un 40% máis débil que BAG-3 e BAG-22.

    Preferimos moito o Black Flux, aínda que moitos se soldan con éxito con White Flux. En ambos os casos, son claramente fluxos de alta temperatura. Ademais, descubrimos que o Black Flux purificado proporciona un mellor fluxo e xuntas máis fortes que o Black Flux común.  

    A última área onde os erros son comúns é no deseño conxunto. Os soldadores adestrados normalmente queren montar as pezas e despois executar un cordón. Cando soldan, queren montar as pezas e despois introducir a aliaxe de soldadura na unión.   

    Cando se solda o carburo, adoita ser moito máis eficaz fundir os lados e a parte inferior da muesca, despois poñer pezas de fío de aliaxe fundido debaixo do carburo.  Todo o que fai entón é quentar ata que o carburo se asente no seu lugar.   

    O estándar debe ser que o carburo rompa ou o aceiro se rasgue antes de que falle a unión.