Kā lodēt volframa karbīdu?

    Volframa karbīda izstrādājumus izmanto daudzos lietojumos, tostarp griezējinstrumentos, urbšanā, caurumošanā un daudzos citos lietojumos. Cementētais karbīds nodrošina izcilu nodilumizturību un pagarina šo dažādo nodiluma un griešanas instrumentu kalpošanas laiku. Tā kā tā galvenā sastāvdaļa ir volframs, kas ir rets un neatjaunojams resurss, cementētā karbīda cena ir salīdzinoši augsta. Turklāt cementētajam karbīdam ir salīdzinoši augsta cietība, un tā lieces izturība ir daudz zemāka nekā citiem metāliem, piemēram, tēraudam. Šo divu iemeslu dēļ cementētais karbīds ir jāsavieno ar citiem metāliem dažādos veidos, piemēram, ar vītņotiem savienojumiem, skavām un metināšanu. Šajā rakstā ir runāts par to, kā volframa karbīdu lodēt uz citiem metāliem.

1. Kas ir volframa karbīds?

    Volframa karbīds (WC), saukts arī par cementētu karbīdu, ir kompozītmateriāls, ko ražo, izmantojot procesu, ko sauc par pulvermetalurģiju. WC pulveri sajauc ar saistvielu, parasti kobaltu vai niķeli, sablīvē sagataves instrumentā un pēc tam saķepina krāsnī. Termins “cementēts” attiecas uz volframa karbīda daļiņām, kas tiek uztvertas metāliskā saistmateriālā un “sacementētas” kopā, veidojot metalurģisku saiti starp volframa karbīda daļiņām un saistvielu (WC-Co) saķepināšanas procesā. Cementētā karbīda rūpniecībā šis materiāls parasti tiek dēvēts par "karbīdu", lai gan termini volframa karbīds un cementētais karbīds tiek lietoti kā sinonīmi.  Karbīdam ir augsta spiedes izturība, tas ir izturīgs pret deformāciju un saglabā cietības vērtības augstās temperatūrās, kas ir fiziska īpašība, kas ir īpaši noderīga metāla griešanai. 

2 . Divi punkti, lai nodrošinātu veiksmīgu volframa karbīda lodēšanu

A. Diferenciālās izplešanās radīto spriegumu pārvaldība

B. Izejmateriālu saraušanās ātrums un karbīda mitrināšana ar cietlodēšanas sakausējumu

    Sildīšanas un dzesēšanas laikā parastais pamatmetāls parasti izplešas un saraujas ātrāk nekā karbīds.  Volframa karbīda termiskās izplešanās ātrums ir aptuveni 1/3 līdz 1/2 no tērauda.  Kad lodētais mezgls atdziest, karbīdā var veidoties atlikušais spriegums.  Vienmēr ir ieteicama lēna vienmērīga karbīda dzesēšana, lai izvairītos no spriedzes un iespējamās plaisāšanas. Rūdīšana nav ieteicama, jo tā var izraisīt karbīdu plaisas pamatmetāla straujas kontrakcijas dēļ.

3. Kā izvēlēties lodēšanas sakausējumu

    Volframa karbīdu ir grūti samitrināt. Sudraba lodēšanas sakausējumi ar nelielām niķeļa (Ni) piedevām parasti tiek izmantoti karbīdu lodēšanai līdz tēraudam. Protams, gan karbīdam, gan tēraudam jābūt tīram, lai izkausētais cietlodēšanas sakausējums varētu pilnībā samitrināt savienojošās virsmas. Ir nepieciešams slīpēt karbīda virsmu, lai izveidotu tīru virsmu cietlodēšanai. Slīpēšanai ir arī priekšrocība, ka tiek izlīdzināta karbīda virsmas topogrāfija, kas var veicināt cietlodējuma sakausējuma mitrināšanu un adhēziju. Tērauda detaļas tāpat būtu jātīra, lai noņemtu visus atlikušos taukus, eļļu, netīrumus vai citus virsmas piesārņotājus.  

    ·Tirdzniecībā pieejamie sudraba cietlodēšanas sakausējumi ar nelielām niķeļa (Ni) un mangāna (Mn) piedevām viegli samitrina cementētās karbīda virsmas. Šiem lodēšanas sakausējumiem parasti ir laba volframa karbīdu mitrināšana.  Ieteicams izvēlēties cietlodēšanas pildvielu ar zemāko iespējamo cietlodēšanas temperatūru, lai samazinātu atlikušos spriegumus savienojumā.  

Piemērošanaikatjoniem, kas saistīti ar lielu karbīdu lodēšanu, bieži tiek izmantots sviestmaižu cietlodēšanas sakausējums.  Ja nevar izmantot mazus karbīdus (1/2 collas2), sviestmaižu sakausējums ir izdevīgs, lai novērstu karbīda plaisāšanu un deformāciju. Šie trimetāli ir pārklāti ar lodēšanas pildvielu, kas savienota ar vara serdes abām pusēm.  

    · Lai gan liela daļa diskusiju ir bijusi par volframa karbīda (WC) lodēšanu, mēs kļūdītos, ja nepieminētu polikristālisko dimantu vai PCD. PCD cietlodēšanas temperatūra parasti tiek uzturēta zem 1382 ° F (750 ° C), lai izvairītos no dimanta degradācijas.  Bieži vien tērauda korpusu PCD uzgaļu ražotāji izmanto zemas temperatūras, augstas sudraba krāsas cietlodēšanas pildvielu, piemēram, BAg-24 cietlodēšanas sakausējumu.  Daži ražotāji izmanto cietlodēšanas sakausējumu bez niķeļa vai mangāna, piemēram, BAg-5 vai BAg-7, ar zemāku kušanas temperatūru un mazāku karbīda un tērauda mitrināšanas īpašībām.

    Lodēšanas plūsma tiek izmantota, lai novērstu savienojamo virsmu oksidēšanos montāžas karsēšanas laikā.  Flux pulveris tiek izmantots ar parastajiem sudraba cietlodēšanas sakausējumiem.  Melno kušņu pulveri parasti iesaka cietlodēšanas un kušņu ražotāji, jo tam ir pievienots bors un tas ir efektīvāks augstākās temperatūrās.

    Karbīdam tiek izmantoti vairāki cietlodēšanas sakausējumi. Klasika ir BAG-3, 50% sudraba ar kadmiju.  Tas ir lielisks produkts, taču tajā ir kadmijs. Parasti izmanto BAG-7, 56% sudraba ar alvu, jo tas viegli saslapinās; tomēr tas ir ļoti vājš cietlodēšanas sakausējums, un šim sakausējumam bieži ir šuvju bojājums. Spēcīgākais sakausējums bez kadmija ir BAG-22, 49% sudrabs ar mangānu, bet tas ir nedaudz sveķains plūsmā. BAG-24, 50% sudraba, nesatur kadmiju un ir kompromiss.  Tas plūst labi, bet ir aptuveni par 40% vājāks nekā BAG-3 un BAG-22.

    Mēs ļoti dodam priekšroku Black Flux, lai gan daudzi veiksmīgi cietlodē ar White Flux. Abos gadījumos tās nepārprotami ir augstas temperatūras plūsmas. Turklāt mēs atklājam, ka attīrīta Black Flux nodrošina labāku plūsmu un stiprākus savienojumus nekā parastais Black Flux.  

    Pēdējā joma, kurā bieži tiek pieļautas kļūdas, ir savienojuma dizains. Apmācīti metinātāji parasti vēlas montēt detaļas un pēc tam palaist lodītes. Lodējot, viņi vēlas montēt detaļas un pēc tam ievilkt lodēšanas sakausējumu savienojumā.   

    Lodējot karbīdu, bieži vien ir daudz efektīvāk plūstot ierojuma sānus un apakšējo daļu, pēc tam zem karbīda ievietot kušanas sakausējuma stieples gabalus.  Viss, kas jums jādara, ir sildīt, līdz karbīds nogulsnējas savā vietā.   

    Standartam jābūt tādam, lai karbīds saplīst vai tērauds saplīst, pirms savienojums sabojājas.