如何釬焊碳化鎢？

    碳化鎢產品用於許多應用，包括切割工具、鑽孔、沖壓和許多其他應用。硬質合金提供卓越的耐磨性並延長這些各種磨損和切割工具的使用壽命。由於其主要成分是鎢，是一種稀有且不可再生的資源，硬質合金的價格相對較高。另外，硬質合金具有較高的硬度，其彎曲強度遠低於其他金屬，例如鋼。由於這兩個原因，硬質合金必須以不同的方式與其他金屬連接，例如透過螺紋連接、夾緊和焊接。本文討論的是如何將碳化鎢釬焊到其他金屬上。

1.什麼是碳化鎢？

    碳化鎢（WC），也稱為硬質合金，是一種透過粉末冶金製程製造的複合材料。 WC 粉末與黏結劑金屬（通常是鈷或鎳）混合，在預成型模具中壓實，然後在熔爐中燒結。術語「黏結」是指碳化鎢顆粒被捕獲在金屬黏合劑材料中並「黏結」在一起，在燒結過程中在碳化鎢顆粒和黏結劑(WC-Co)之間形成冶金結合。硬質合金行業通常將這種材料簡稱為“碳化物”，儘管術語“碳化鎢”和“硬質合金”可以互換使用。  硬質合金具有高抗壓強度、抗偏轉並在高溫下保持其硬度值，這種物理特性在金屬切削應用中特別有用。 

2.確保碳化鎢釬焊成功的兩點

A. 管理因膨脹不均引起的應力

B.母材的收縮率和釬焊合金對碳化物的潤濕

    在加熱和冷卻過程中，母體金屬通常會以比碳化物更高的速率膨脹和收縮。  碳化鎢的熱膨脹率約為鋼的1/3至1/2。  當釬焊組件冷卻時，碳化物內可能會產生殘餘應力。  始終建議對硬質合金進行緩慢均勻的冷卻，以避免應力和可能的裂縫。不建議淬火，因為它會因母體母材的快速收縮而導致碳化物破裂。

3.如何選擇釬料

    碳化鎢很難潤濕。添加少量鎳 (Ni) 的銀釬焊合金通常用於將碳化物釬焊到鋼上。當然，硬質合金和鋼都必須清潔，以便熔化的釬焊合金能夠完全潤濕配合表面。研磨硬質合金表面以形成乾淨的釬焊表面是必要的。研磨還具有使碳化物表面形貌平坦的優點，這有助於釬焊合金的潤濕和黏附。同樣，鋼製部件也需要清潔，以去除任何殘留的油脂、油、污垢或其他表面污染物。  

    ·添加少量鎳 (Ni) 和錳 (Mn) 的市售銀釬焊合金將可輕鬆潤濕硬質合金表面。這些釬焊合金通常表現出良好的碳化鎢潤濕性。  建議選擇釬焊溫度盡可能低的釬料，以減少接頭內的殘餘應力。  

對於應用由於陽離子涉及大碳化物的釬焊，通常使用夾層釬焊合金。  如果無法使用小型碳化物（1/2 吋2），夾層合金有利於防止碳化物開裂和翹曲。這些三金屬包覆有釬焊填料，並黏合到銅芯的兩側。  

    ·雖然大部分討論都是圍繞碳化鎢 (WC) 的釬焊進行的，但如果我們不提及多晶鑽石或 PCD，那就大錯特錯了。 PCD 的釬焊溫度通常保持在 1382°F (750 °C) 以下，以避免鑽石降解。  通常，鋼體 PCD 刀尖製造商會使用低溫、高銀釬焊填充金屬，例如 BAg-24 釬焊合金。  一些製造商使用不含鎳或錳的釬焊合金，例如 BAg-5 或 BAg-7 釬焊合金，其熔化溫度較低，硬質合金和鋼的潤濕性能較差。

    釬焊劑用於防止組件加熱過程中待連接表面的氧化。  助焊劑粉末與常見的銀釬焊合金一起使用。  釬焊和助焊劑製造商通常推薦黑色助焊劑粉末，因為它添加了硼，並且在較高溫度下更有效。

    有幾種用於硬質合金的釬焊合金。經典的是 BAG-3，50% 銀加鎘。  這是一種優秀的產品，但它確實含有鎘。常用的是 BAG-7，56% 銀加錫，因為它容易潤濕；然而，它是一種非常弱的釬焊合金，這種合金經常出現接頭故障。最強的非鎘合金是 BAG-22，含 49% 銀和錳，但流動時有點黏稠。 BAG-24，50% 銀，不含鎘，是一種折衷方案。  其流動性良好，但比 BAG-3 和 BAG-22 弱約 40%。

    儘管許多人使用白色助焊劑成功釬焊，但我們強烈推薦黑色助焊劑。在這兩種情況下，它們顯然都是高溫通量。此外，我們發現純化的 Black Flux 比普通 Black Flux 具有更好的流動性和更強的接縫。  

    最後一個常見錯誤的領域是共同設計。訓練有素的焊工通常希望組裝零件，然後進行焊道焊接。當他們進行釬焊時，他們想要組裝零件，然後將釬焊合金吸入接頭中。   

    釬焊硬質合金時，通常更有效的方法是在凹槽的側面和底部塗上助焊劑，然後將助焊劑合金絲放在硬質合金下方。  然後您要做的就是加熱，直到碳化物固定到位。   

    標準應為接頭失效前碳化物破裂或鋼材撕裂。