텅스텐 카바이드를 납땜하는 방법?

    텅스텐 카바이드 제품은 절삭 공구, 드릴링, 펀칭 및 기타 다양한 응용 분야를 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 초경합금은 우수한 내마모성을 제공하고 이러한 다양한 마모 및 절삭 공구의 수명을 연장시킵니다. 초경합금의 주성분은 희귀하고 재생 불가능한 자원인 텅스텐이기 때문에 초경합금의 가격은 상대적으로 높습니다. 또한, 초경합금은 경도가 상대적으로 높고, 강철 등 다른 금속에 비해 굽힘 강도가 훨씬 낮습니다. 이러한 두 가지 이유로 인해 초경합금은 나사산 연결, 클램핑 및 용접과 같은 다양한 방법으로 다른 금속에 연결되어야 합니다. 이 기사에서는 텅스텐 카바이드를 다른 금속에 납땜하는 방법에 대해 설명합니다.

1. 텅스텐 카바이드란 무엇입니까?

    초경합금이라고도 불리는 텅스텐 카바이드(WC)는 분말 야금이라는 공정을 통해 제조된 복합 재료입니다. WC 분말은 바인더 금속(보통 코발트 또는 니켈)과 혼합되어 프리폼 툴링에서 압축된 후 용광로에서 소결됩니다. "초착된"이라는 용어는 소결 공정에서 텅스텐 카바이드 입자가 금속 바인더 재료에 포착되어 함께 "접착되어" 텅스텐 카바이드 입자와 바인더(WC-Co) 사이에 야금학적 결합을 형성하는 것을 의미합니다. 텅스텐 카바이드와 초경합금이라는 용어는 같은 의미로 사용되지만, 초경합금 업계에서는 일반적으로 이 재료를 간단히 "초경합금"이라고 부릅니다.  초경은 높은 압축 강도를 나타내고 편향에 저항하며 고온에서 경도 값을 유지합니다. 이는 특히 금속 절단 응용 분야에 유용한 물리적 특성입니다. 

2 . 텅스텐 카바이드 브레이징 성공을 보장하는 두 가지 포인트

A. 차등 팽창으로 인한 응력 관리

B. 브레이징 합금에 의한 모재의 수축률 및 탄화물의 젖음성

    가열 및 냉각 중에 기본 모금속은 일반적으로 탄화물보다 더 빠른 속도로 팽창 및 수축합니다.  텅스텐 카바이드의 열팽창률은 강철의 약 1/3~1/2입니다.  납땜된 어셈블리가 냉각되면 초경 내에 잔류 응력이 쌓일 수 있습니다.  응력 및 균열 가능성을 방지하려면 탄화물을 천천히 균일하게 냉각하는 것이 항상 권장됩니다. 담금질은 모재 금속의 급속한 수축으로 인해 탄화물에 균열이 발생할 수 있으므로 권장되지 않습니다.

3. 브레이즈 합금 선택 방법

    텅스텐 카바이드는 젖기 어렵습니다. 니켈(Ni)을 소량 첨가한 은 브레이징 합금은 일반적으로 강철에 탄화물을 브레이징하는 데 사용됩니다. 물론, 초경과 강철은 모두 깨끗해야 용융된 납땜 합금이 결합 표면을 완전히 적실 수 있습니다. 브레이징을 위해서는 초경 표면을 연삭하여 깨끗한 표면을 만드는 것이 필요합니다. 연삭은 또한 초경합금의 표면 지형을 평탄화하는 이점이 있으며 이는 납땜 합금 습윤 및 접착에 도움이 될 수 있습니다. 마찬가지로 강철 부품도 세척하여 잔여 그리스, 오일, 먼지 또는 기타 표면 오염 물질을 제거해야 합니다.  

    ·니켈(Ni)과 망간(Mn)을 소량 첨가한 시중에서 판매되는 은 브레이징 합금은 초경합금 표면을 쉽게 젖게 합니다. 이러한 브레이징 합금은 일반적으로 텅스텐 카바이드에 대한 우수한 습윤성을 나타냅니다.  접합부 내의 잔류 응력을 줄이기 위해 가능한 가장 낮은 브레이징 온도의 브레이징 용가재를 선택하는 것이 좋습니다.  

적용을 위해큰 탄화물의 납땜과 관련된 양이온에는 샌드위치 납땜 합금이 자주 사용됩니다.  작은 탄화물(1/2인치2)을 사용할 수 없는 경우 샌드위치 합금이 탄화물의 균열 및 뒤틀림을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이러한 삼중금속은 구리 코어의 양면에 접합된 브레이즈 필러로 피복되어 있습니다.  

    ·많은 논의가 텅스텐 카바이드(WC) 브레이징에 관한 것이었지만, 다결정 다이아몬드나 PCD를 언급하지 않았다면 우리는 아쉬웠을 것입니다. PCD의 브레이징 온도는 일반적으로 다이아몬드 열화를 방지하기 위해 750°C(1382°F) 미만으로 유지됩니다.  강철 본체에 대한 PCD 팁 제조업체는 BAg-24 브레이즈 합금과 같은 저온 고은 브레이징 필러 금속을 사용하는 경우가 많습니다.  일부 제조업체는 BAg-5 또는 BAg-7 브레이징 합금과 같이 니켈이나 망간이 없는 브레이징 합금을 사용하며, 이 합금은 용융 온도가 낮고 탄화물과 강철의 젖음성이 낮습니다.

    브레이징 플럭스는 조립품을 가열하는 동안 접합할 표면의 산화를 방지하는 데 사용됩니다.  플럭스 분말은 일반적인 은 브레이즈 합금과 함께 사용됩니다.  블랙 플럭스 분말은 일반적으로 붕소를 첨가하고 더 높은 온도에서 더 효과적이기 때문에 납땜 및 플럭스 제조업체에서 권장합니다.

    초경에는 여러 가지 브레이징 합금이 사용됩니다. 클래식은 카드뮴이 함유된 50% 은 BAG-3입니다.  이것은 훌륭한 제품이지만 카드뮴이 포함되어 있습니다. 일반적으로 주석이 함유된 56% 은 BAG-7이 사용되는데, 그 이유는 쉽게 젖어들기 때문입니다. 그러나 이는 매우 약한 브레이징 합금이며 이 합금에서는 접합부 파손이 일반적입니다. 가장 강한 비카드뮴 합금은 망간이 포함된 은 49%인 BAG-22이지만 흐름이 약간 끈적합니다. BAG-24, 50% 은은 카드뮴이 없고 절충안입니다.  흐름은 좋지만 BAG-3, BAG-22에 비해 약 40%정도 약합니다.

    많은 사람들이 White Flux를 사용해 성공적으로 납땜했지만 우리는 Black Flux를 강력히 선호합니다. 두 경우 모두 분명히 고온 플럭스입니다. 또한, 정제된 Black Flux는 일반 Black Flux보다 더 나은 흐름과 더 강한 조인트를 제공한다는 것을 발견했습니다.  

    실수가 흔히 발생하는 마지막 영역은 공동 설계입니다. 숙련된 용접공은 일반적으로 부품을 조립한 다음 비드를 작동하기를 원합니다. 브레이징할 때 부품을 조립한 다음 브레이징 합금을 접합부에 심지합니다.   

    카바이드 브레이징 시 노치의 측면과 바닥을 플럭스한 다음 플럭스된 합금 와이어 조각을 카바이드 아래에 넣는 것이 훨씬 더 효과적인 경우가 많습니다.  그런 다음 탄화물이 제자리에 고정될 때까지 가열하면 됩니다.   

    표준은 조인트가 파손되기 전에 카바이드가 파열되거나 강철이 찢어지는 것입니다.