Làm thế nào để hàn cacbua vonfram?

    Các sản phẩm cacbua vonfram được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm dụng cụ cắt, khoan, đục lỗ và nhiều ứng dụng khác. Cacbua xi măng mang lại khả năng chống mài mòn vượt trội và kéo dài tuổi thọ của các dụng cụ cắt và mài mòn khác nhau này. Nguyên nhân chính là vonfram, một nguồn tài nguyên quý hiếm và không thể tái tạo nên giá cacbua xi măng tương đối cao. Ngoài ra, cacbua xi măng có độ cứng tương đối cao và độ bền uốn của nó thấp hơn nhiều so với các kim loại khác, chẳng hạn như thép. Vì hai lý do này, cacbua xi măng phải được kết nối với các kim loại khác theo những cách khác nhau, chẳng hạn như thông qua các kết nối ren, kẹp và hàn. Bài viết này nói về cách hàn cacbua vonfram trên các kim loại khác.

1. Cacbua vonfram là gì?

    Cacbua vonfram (WC), còn được gọi là cacbua xi măng, là vật liệu tổng hợp được sản xuất theo quy trình gọi là luyện kim bột. Bột WC được trộn với kim loại kết dính, thường là coban hoặc niken, được nén trong dụng cụ tạo khuôn trước, sau đó nung kết trong lò nung. Thuật ngữ “được gắn xi măng” dùng để chỉ các hạt cacbua vonfram được giữ lại trong vật liệu kết dính kim loại và được “kết dính” với nhau, tạo thành liên kết luyện kim giữa các hạt cacbua vonfram và chất kết dính (WC-Co), trong quá trình thiêu kết. Ngành công nghiệp cacbua xi măng thường gọi vật liệu này đơn giản là “cacbua”, mặc dù thuật ngữ cacbua vonfram và cacbua xi măng được sử dụng thay thế cho nhau.  Cacbua thể hiện cường độ nén cao, chống biến dạng và giữ được giá trị độ cứng ở nhiệt độ cao, một tính chất vật lý đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng cắt kim loại. 

2 . Hai điểm để đảm bảo thành công trong việc hàn cacbua vonfram

A.Quản lý ứng suất do giãn nở vi sai gây ra

B. Tốc độ co rút của vật liệu gốc và làm ướt cacbua bằng hợp kim hàn

    Trong quá trình nung nóng và làm mát, kim loại cơ bản thường sẽ giãn nở và co lại với tốc độ cao hơn so với cacbua.  Cacbua vonfram có tốc độ giãn nở nhiệt khoảng 1/3 đến 1/2 so với thép.  Khi cụm hàn nguội, ứng suất dư có thể hình thành bên trong cacbua.  Luôn luôn khuyến khích làm mát cacbua chậm đồng đều để tránh ứng suất và có thể xảy ra nứt. Không nên làm nguội vì nó có thể gây ra các vết nứt trên cacbua do kim loại cơ bản co lại nhanh chóng.

3. Cách chọn hợp kim hàn

    Cacbua vonfram khó ướt. Hợp kim hàn bạc có bổ sung một lượng nhỏ Niken (Ni) thường được sử dụng để hàn cacbua vào thép. Tất nhiên, cả cacbua và thép đều phải sạch để hợp kim hàn nóng chảy có thể làm ướt hoàn toàn các bề mặt tiếp xúc. Việc mài bề mặt cacbua để tạo bề mặt sạch cho quá trình hàn là cần thiết. Việc mài cũng có ưu điểm là làm phẳng địa hình bề mặt của cacbua, có thể hỗ trợ làm ướt và bám dính hợp kim hàn. Tương tự, các thành phần thép sẽ cần phải được làm sạch để loại bỏ mọi vết dầu mỡ, dầu, bụi bẩn hoặc các chất gây ô nhiễm bề mặt khác.  

    ·Các hợp kim hàn bạc có bán trên thị trường có bổ sung một lượng nhỏ niken (Ni) và Mangan (Mn) sẽ dễ dàng làm ướt bề mặt cacbua xi măng. Các hợp kim hàn này thường thể hiện khả năng làm ướt cacbua vonfram tốt.  Nên chọn kim loại hàn hàn có nhiệt độ hàn thấp nhất có thể để giảm ứng suất dư trong mối nối.  

Đối với ứng dụngcation liên quan đến quá trình hàn các cacbua lớn, hợp kim hàn xen kẽ thường được sử dụng.  Nếu không thể sử dụng cacbua nhỏ (1/2 inch2), hợp kim dạng kẹp sẽ có lợi trong việc ngăn ngừa nứt và cong vênh của cacbua. Những bộ ba kim loại này được phủ một lớp hàn đồng liên kết với cả hai mặt của lõi đồng.  

    ·Mặc dù phần lớn cuộc thảo luận xoay quanh việc hàn cacbua vonfram (WC), nhưng sẽ thật thiếu sót nếu không đề cập đến kim cương đa tinh thể hoặc PCD. Nhiệt độ hàn của PCD thường được giữ ở mức dưới 1382°F (750°C) để tránh sự biến chất của kim cương.  Thông thường, các nhà sản xuất đầu PCD cho thân thép sẽ sử dụng kim loại hàn đồng có nhiệt độ thấp, bạc cao, chẳng hạn như hợp kim hàn đồng BAg-24.  Một số nhà sản xuất sử dụng hợp kim hàn không có niken hoặc mangan, chẳng hạn như hợp kim hàn BAg-5 hoặc BAg-7, với nhiệt độ nóng chảy thấp hơn và đặc tính làm ướt của cacbua và thép ít hơn.

    Chất hàn hàn được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa các bề mặt được nối trong quá trình gia nhiệt của tổ hợp.  Bột thông lượng được sử dụng với các hợp kim hàn bạc phổ biến.  Bột thông lượng màu đen thường được các nhà sản xuất hàn và thông lượng khuyên dùng vì nó có bổ sung boron và hiệu quả hơn ở nhiệt độ cao hơn.

    Có một số hợp kim hàn được sử dụng cho cacbua. Loại cổ điển là BAG-3, 50% bạc với Cadmium.  Đây là một sản phẩm tuyệt vời nhưng nó có chứa Cadmium. Thường được sử dụng là BAG-7, 56% bạc với Thiếc, vì nó dễ bị ướt; tuy nhiên, nó là một hợp kim hàn rất yếu và hợp kim này thường bị hỏng khớp. Hợp kim không chứa Cadmium mạnh nhất là BAG-22, có 49% bạc với mangan, nhưng nó hơi dính khi chảy. BAG-24, 50% Bạc, không chứa cadmium và là một sự thỏa hiệp.  Nó chảy tốt nhưng yếu hơn BAG-3 và BAG-22 khoảng 40%.

    Chúng tôi thực sự thích Black Flux hơn, mặc dù nhiều người đã hàn thành công với White Flux. Trong cả hai trường hợp, rõ ràng chúng là dòng nhiệt độ cao. Ngoài ra, chúng tôi nhận thấy rằng Black Flux đã được tinh chế mang lại dòng chảy tốt hơn và các khớp nối chắc chắn hơn so với Black Flux thông thường.  

    Lĩnh vực cuối cùng thường xảy ra sai sót là thiết kế chung. Những thợ hàn đã qua đào tạo thường muốn lắp ráp các bộ phận và sau đó chạy một hạt. Khi hàn, họ muốn lắp ráp các bộ phận và sau đó bấc hợp kim hàn vào khớp.   

    Khi hàn cacbua, việc hàn các cạnh và đáy của vết khía thường hiệu quả hơn nhiều, sau đó đặt các đoạn dây hợp kim nóng chảy bên dưới cacbua.  Tất cả những gì bạn làm sau đó là đun nóng cho đến khi cacbua lắng xuống đúng vị trí.   

    Tiêu chuẩn phải là cacbua bị vỡ hoặc thép bị rách trước khi mối nối bị hỏng.