ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະ Carbide, ຂະບວນການ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ

ຊີມັງ carbide, ທີ່ມີຊື່ສຽງສໍາລັບຄວາມແຂງພິເສດຂອງມັນ (ເຖິງ 90 HRC) ແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່, ໄດ້ຖືກປະສົມປະສານຢ່າງກວ້າງຂວາງເຂົ້າໃນເຄື່ອງມືຕັດ, ບິດຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່, ແລະອົງປະກອບຄວາມແມ່ນຍໍາໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມໂລຫະ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມເສື່ອມສູງ ແລະຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ກົງກັນ (TEC) ກັບແຜ່ນຮອງເຫຼັກ (4–7 × 10⁻⁶/°C ທຽບກັບ 11–13 × 10⁻⁶/°C) ເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເປັນເອກະລັກ. ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບເທກໂນໂລຍີການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເດັ່ນຊັດ, ການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ສໍາຄັນ, ແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ແທ້ຈິງຂອງໂລກສໍາລັບວັດສະດຸ carbide.

1. ເທັກໂນໂລຍີການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເດັ່ນຊັດສໍາລັບຄາໂບໄຮເດຣດ

ສອງວິທີການຊະນະໃນການເຂົ້າຮ່ວມ carbide ອຸດສາຫະກໍາ: brazing (ທໍາມະດາແຕ່ເຊື່ອຖືໄດ້) ແລະການເຊື່ອມໂລຫະ laser (ການແກ້ໄຂຄວາມແມ່ນຍໍາຂັ້ນສູງ). ຄຸນລັກສະນະຫຼັກຂອງພວກມັນຖືກປຽບທຽບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

▶ Brazing: Workhorse ຂອງການຜະລິດເຄື່ອງມື Carbide

Brazing ບັນລຸຄວາມຜູກພັນໂດຍການລະລາຍໂລຫະ filler (ຈຸດ melting ຕ່ໍາກວ່າ carbide / ເຫຼັກກ້າ) ເພື່ອຊຸ່ມແລະຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ຊ່ອງຫວ່າງຮ່ວມກັນ, ໂດຍບໍ່ມີການ melting ວັດສະດຸພື້ນຖານ. ມັນເປັນເຕັກນິກຕົ້ນຕໍສໍາລັບເຄື່ອງມື carbide ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ.

ຫຼັກການຫຼັກ & ການເລືອກຕົວຕື່ມ

ກົນໄກການຜູກມັດ: ໂລຫະຟິວເຕີ Molten infiltrates ຊ່ອງຫວ່າງຈຸນລະພາກໂດຍຜ່ານການປະຕິບັດຂອງ capillary, ກອບເປັນຈໍານວນພັນທະບັດໂລຫະທີ່ມີ carbide (WC-Co) ແລະ substrates ເຫຼັກກ້າໂດຍຜ່ານການແຜ່ກະຈາຍອົງປະກອບ (ເຊັ່ນ: Cr ໃນ filler reacts ກັບ C ໃນ carbide ປະກອບເປັນCr₃C₂).

ໂລຫະປະສົມ Filler:

Ni-Cr-Based: ຕ້ອງການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງມືການໂມ້), melts ຢູ່ທີ່ 1050-1150 ° C, ແລະສະຫນອງການຕໍ່ຕ້ານການອອກຊິເຈນທີ່ດີເລີດ.

Ag-Cu-Based: ໃຊ້ສໍາລັບເຄື່ອງມືທີ່ມີຄວາມກົດດັນຕ່ໍາ (ເຊັ່ນ: ແຜ່ນເຈາະ), melts ທີ່ 650-800 ° C, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ.

Cu-Based: ທາງເລືອກທາງເສດຖະກິດສໍາລັບເຄື່ອງມືຕັດທີ່ມີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ, ຕ້ອງການ flux ເພື່ອເອົາແຜ່ນ oxide.

▶ ການເຊື່ອມເລເຊີ: ການເຊື່ອມຄວາມຊັດເຈນສໍາລັບເຄື່ອງມືທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ

ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີໃຊ້ beam ສຸມໃສ່ (1.06μm laser ເສັ້ນໄຍທີ່ຕ້ອງການ) ເພື່ອສ້າງສະນຸກເກີ molten ທ້ອງຖິ່ນ, ເຮັດໃຫ້ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ມີການຜິດປົກກະຕິຕ່ໍາ. ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບເຄື່ອງມືຈຸນລະພາກແລະເລຂາຄະນິດທີ່ສັບສົນ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານວິຊາການຫຼາຍກວ່າ Brazing

ຜົນກະທົບດ້ານຄວາມຮ້ອນຕໍ່າສຸດ: ເຂດໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ)

ການປະມວນຜົນຢ່າງໄວວາ: ຄວາມໄວການເຊື່ອມໂລຫະເຖິງ 50mm/s ສໍາລັບ carbide inserts, 3x ໄວກ່ວາ induction brazing.

ທາງເລືອກທີ່ບໍ່ມີ Filler: ປະສົມໂດຍກົງສໍາລັບອົງປະກອບ carbide ທີ່ມີຝາບາງໆ (ເຊັ່ນ: ເຈາະຈຸນລະພາກ).

2. ສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກ ແລະຍຸດທະສາດການຫຼຸດຜ່ອນ

ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການເຊື່ອມ Carbide ຕົ້ນຕໍແມ່ນມາຈາກຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງແລະການປຽກທີ່ບໍ່ດີ. 

ການແກ້ໄຂເປົ້າຫມາຍແມ່ນສໍາຄັນ:

▶ ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ & ຮອຍແຕກ

ສາເຫດຂອງຮາກ: ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງ TEC ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການຫົດຕົວຂອງຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການເຮັດຄວາມເຢັນ, ສ້າງຄວາມກົດດັນ tensile ໃນ carbide.

ວິທີແກ້ໄຂ:

ໃຊ້ຊັ້ນbufferລະດັບປານກາງ (ເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມ Ni-Cu) ເພື່ອດູດຊຶມຄວາມກົດດັນ.

ນຳໃຊ້ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ/ຄວາມເຢັນແບບກ້າວກະໂດດ (ອັດຕາທາງລາດ ≤10°C/s) ໃນການເຊື່ອມ induction.

ອຸນຫະພູມຫຼັງການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ 250 ອົງສາ C ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງເພື່ອບັນເທົາຄວາມກົດດັນ 30-50%.

▶ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນບໍ່ດີ

ສາເຫດ: ພະລັງງານດ້ານສູງຂອງ Carbide ຕ້ານການຊຶມເຂົ້າຂອງໂລຫະ filler.

ວິທີແກ້ໄຂ:

Pre-treat carbide ດ້ວຍຜົງ Cr ເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນຜູກມັດ Cr₃C₂ .

ໃຊ້ fluxes ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ (ເຊັ່ນ: borax-based) ເພື່ອເອົາແຜ່ນ oxides ເທິງແຜ່ນເຫຼັກ.

▶ ການເຊາະເຈື່ອນຂອງໂລຫະ Filler

ສາເຫດຂອງຮາກ: ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ທາດປະສົມຂອງຄາໂບໄຮເດຣດ, ເຮັດໃຫ້ຂໍ້ຕໍ່ອ່ອນລົງ.

ວິທີແກ້ໄຂ:

ຈໍາ​ກັດ​ເວ​ລາ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ທີ່

ຄວບຄຸມໄລຍະເວລາ laser pulse (2–5ms) ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການສໍາຜັດດົນນານ.

3. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ & ການສຶກສາກໍລະນີ

ການເຊື່ອມໂລຫະ Carbide ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມືທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງໃນທົ່ວຂະແຫນງການ:

▶ ການຜະລິດເຄື່ອງມືຕັດ

CNC Tool Inserts: induction brazing ຂອງ WC-Co insertss ກັບ shanks ເຫຼັກການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຕື່ມ Ni-Cr-B-Si (1080 ° C, 45s) ບັນລຸ 200MPa ຄວາມເຂັ້ມແຂງຮ່ວມກັນ - ທົນທານຕໍ່ 5000rpm ການໂຫຼດເຄື່ອງຈັກ.

Circular Saw Blades: ການເຊື່ອມເລເຊີອັດຕະໂນມັດ (ເລເຊີເສັ້ນໄຍ 300W) ຂອງແຂ້ວ carbide ກັບແຜ່ນເຫຼັກຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການແຕກຫັກຂອງແຂ້ວໂດຍ 60% ທຽບກັບ brazing.

▶ ການຂຸດຄົ້ນ ແລະການກໍ່ສ້າງ

Rock Drilling Bits: ການເຊື່ອມສູນຍາກາດຂອງປຸ່ມ carbide ກັບຮ່າງກາຍຂອງເຫຼັກກ້າ (Ni-Cr filler, 1120 ° C) ຮັບປະກັນການຕໍ່ຕ້ານການໂຫຼດຜົນກະທົບ 50MPa; ອາຍຸການບໍລິການຂະຫຍາຍ 2-3x.

▶ ວິສະວະກໍາຄວາມຖືກຕ້ອງ

ເຄື່ອງມື Micro-Machining: ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີເສັ້ນໄຍຂອງ 0.8mm carbide ຄໍາແນະນໍາກັບ shafts ສະແຕນເລດ (250W, 15mm / s) ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມິຕິລະດັບ ± 0.01mm ສໍາລັບການຕັດ semiconductor wafer.

4. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ

ການເຊື່ອມໂລຫະປະສົມ: ການສົມທົບການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນລ່ວງໜ້າດ້ວຍເລເຊີກັບການເຊື່ອມ induction brazing ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຮອຍແຕກຂອງ carbide ໃນຂໍ້ຕໍ່ສ່ວນທີ່ຫນາ.

ການພັດທະນາ Filler Active: Ni-Cr-Ti fillers ທີ່ປະກອບເປັນພັນທະບັດ TiC ທີ່ເຂັ້ມແຂງກັບ carbide, ປັບປຸງຄວາມທົນທານຮ່ວມກັນໂດຍ 30%.

ການປະສົມປະສານອັດຕະໂນມັດ: ລະບົບ AI ທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍການກວດສອບຄວາມຮ້ອນໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຕົວກໍານົດການເຊື່ອມໂລຫະສໍາລັບຊັ້ນຮຽນທີ carbide ປ່ຽນແປງໄດ້.

ສະຫຼຸບ

ການເຊື່ອມໂລຫະ Carbide ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມສົມດູນຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການ - brazing excels ໃນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບ, ໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມໂລຫະ laser ຄອບງໍາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ. ໂດຍການແກ້ໄຂຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງແລະຄວາມທ້າທາຍດ້ານການປຽກຊຸ່ມ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດປົດລັອກທ່າແຮງອັນເຕັມທີ່ຂອງ carbide ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມທົນທານສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງ, ຈາກເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກໍາໄປສູ່ການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ທີ່ສຸດ.