Kaip lituoti volframo karbidą?

    Volframo karbido gaminiai naudojami daugelyje sričių, įskaitant pjovimo įrankius, gręžimą, perforavimą ir daugybę kitų programų. Cementuotas karbidas užtikrina puikų atsparumą dilimui ir prailgina šių įvairių susidėvėjimo ir pjovimo įrankių tarnavimo laiką. Kadangi pagrindinis jo komponentas yra volframas, kuris yra retas ir neatsinaujinantis išteklius, cementinio karbido kaina yra gana didelė. Be to, cementuoto karbido kietumas yra gana didelis, o jo stipris lenkiant yra daug mažesnis nei kitų metalų, pavyzdžiui, plieno. Dėl šių dviejų priežasčių cementuotas karbidas turi būti sujungtas su kitais metalais įvairiais būdais, pvz., srieginėmis jungtimis, užveržimu ir suvirinimu. Šiame straipsnyje kalbama apie tai, kaip volframo karbidą lituoti ant kitų metalų.

1. Kas yra volframo karbidas?

    Volframo karbidas (WC), taip pat vadinamas cementiniu karbidu, yra sudėtinė medžiaga, gaminama miltelių metalurgijos būdu. WC milteliai sumaišomi su rišikliu, dažniausiai kobaltu arba nikeliu, sutankinami ruošinio įrankyje, o po to sukepinami krosnyje. Sąvoka „sucementuota“ reiškia, kad volframo karbido dalelės sugaunamos metalinėje rišiklio medžiagoje ir „sucementuojamos“ kartu sudarant metalurginį ryšį tarp volframo karbido dalelių ir rišiklio (WC-Co) sukepinimo procese. Cementuoto karbido pramonėje ši medžiaga paprastai vadinama tiesiog „karbidu“, nors terminai volframo karbidas ir cementuotas karbidas vartojami pakaitomis.  Karbidas pasižymi dideliu gniuždymo stipriu, atsparus deformacijai ir išlaiko savo kietumo vertes aukštoje temperatūroje, o tai fizinė savybė, ypač naudinga pjaustant metalą. 

2 . Du taškai, užtikrinantys sėkmę lituojant volframo karbidą

A. Diferencinio išsiplėtimo sukeliamų įtempių valdymas

B. Pirminių medžiagų susitraukimo greitis ir karbido sudrėkinimas litavimo lydiniu

    Kaitinant ir vėsinant, netaurieji pagrindiniai metalai paprastai plečiasi ir traukiasi greičiau nei karbidas.  Volframo karbido šiluminis plėtimosi greitis yra maždaug 1/3–1/2 plieno.  Kai lituotas agregatas atvėsta, karbido viduje gali susidaryti liekamasis įtempis.  Visada rekomenduojama lėtas tolygus karbido aušinimas, kad būtų išvengta įtempimų ir galimo įtrūkimų. Gesinti nerekomenduojama, nes dėl greito pagrindinio netauriojo metalo susitraukimo gali atsirasti karbidų įtrūkimų.

3. Kaip pasirinkti litavimo lydinį

    Volframo karbidą sunku sudrėkinti. Sidabro litavimo lydiniai su mažais nikelio (Ni) priedais paprastai naudojami karbidams lituoti iki plieno. Žinoma, ir karbidas, ir plienas turi būti švarūs, kad išlydytas litavimo lydinys galėtų visiškai sudrėkinti besijungiančius paviršius. Būtina šlifuoti karbido paviršių, kad būtų sukurtas švarus litavimo paviršius. Šlifavimas taip pat turi pranašumą, nes išlygina karbido paviršiaus topografiją, o tai gali padėti sudrėkinti ir sukibti kietojo lydinio lydinį. Plieninės dalys taip pat turi būti nuvalytos, kad būtų pašalintas riebalų, alyvos, nešvarumų ar kitų paviršiaus teršalų likučiai.  

    · Parduodami sidabro litavimo lydiniai su nedideliais nikelio (Ni) ir mangano (Mn) priedais lengvai sudrėkins cementuotus karbido paviršius. Šie litavimo lydiniai paprastai gerai drėkina volframo karbidus.  Norint sumažinti liekamuosius įtempius siūlės viduje, rekomenduojama pasirinkti litavimo užpildą, kurio litavimo temperatūra yra žemesnė.  

Dėl taikomųkatijonai, susiję su didelių karbidų litavimu, dažnai naudojamas sumuštinis litavimo lydinys.  Jei mažų karbidų (1/2 colio2) naudoti negalima, sumuštinis lydinys yra naudingas siekiant užkirsti kelią karbido įtrūkimams ir deformacijai. Šie trimetaliai yra padengti litavimo užpildu, pritvirtintu prie abiejų varinės šerdies pusių.  

    · Nors daug diskusijų buvo apie volframo karbido (WC) litavimą, būtume neteisūs, jei nepaminėtume polikristalinio deimanto ar PCD. PCD litavimo temperatūra paprastai yra žemesnė nei 1382 °F (750 °C), kad būtų išvengta deimanto skilimo.  Dažnai plieninių korpusų PCD antgalių gamintojai naudoja žemos temperatūros, aukštos sidabro spalvos litavimo užpildą, pvz., BAg-24 litavimo lydinį.  Kai kurie gamintojai naudoja kietąjį lydinį be nikelio ar mangano, pvz., BAg-5 arba BAg-7 litavimo lydinį, kurio lydymosi temperatūra yra žemesnė ir karbido bei plieno drėkinimo savybės yra mažesnės.

    Kietojo litavimo srautas naudojamas siekiant išvengti jungiamų paviršių oksidacijos kaitinant mazgą.  Flux milteliai naudojami su įprastais sidabro litavimo lydiniais.  Juoduosius srauto miltelius paprastai rekomenduoja litavimo litavimo ir srauto gamintojai, nes juose yra boro ir jie yra veiksmingesni aukštesnėje temperatūroje.

    Karbidui naudojami keli litavimo lydiniai. Klasikinis yra BAG-3, 50% sidabro su kadmiu.  Tai puikus produktas, tačiau jame yra kadmio. Dažniausiai naudojamas BAG-7, 56% sidabras su alavu, nes jis lengvai iššlapina; tačiau tai labai silpnas litavimo lydinys, todėl su šiuo lydiniu dažnai sugenda jungtis. Pats stipriausias ne kadmio lydinys yra BAG-22, 49% sidabro su manganu, bet jis šiek tiek guminis sraute. BAG-24, 50 % sidabro, yra be kadmio ir yra kompromisas.  Jis teka gerai, bet yra apie 40% silpnesnis nei BAG-3 ir BAG-22.

    Mums labai patinka Black Flux, nors daugelis sėkmingai lituoja su White Flux. Abiem atvejais tai akivaizdžiai aukštos temperatūros srautai. Be to, mes nustatėme, kad išgrynintas Black Flux užtikrina geresnį srautą ir tvirtesnes jungtis nei įprastas Black Flux.  

    Paskutinė sritis, kurioje dažnai pasitaiko klaidų, yra jungties projektavimas. Apmokyti suvirintojai paprastai nori surinkti dalis ir tada paleisti karoliuką. Kai jie lituoja, jie nori surinkti dalis ir tada supilti litavimo lydinį į jungtį.   

    Lituojant kietmetį, dažnai daug efektyviau yra sulieti įpjovos šonus ir apačią, o tada po karbidu įdėti lydinio vielos gabalėlius.  Tada viskas, ką jums reikia padaryti, yra šildyti, kol karbidas nusistovi vietoje.   

    Standartas turėtų būti toks, kad karbidas plyšta arba plienas įplyšta prieš sugedus sujungimui.