如何钎焊碳化钨？

    碳化钨产品用于许多应用，包括切削工具、钻孔、冲压和许多其他应用。硬质合金提供卓越的耐磨性并延长这些各种磨损和切削工具的使用寿命。由于其主要成分是钨，是一种稀有且不可再生的资源，硬质合金的价格相对较高。另外，硬质合金具有较高的硬度，其弯曲强度远低于其他金属，例如钢。由于这两个原因，硬质合金必须以不同的方式与其他金属连接，例如通过螺纹连接、夹紧和焊接。本文讨论的是如何将碳化钨钎焊到其他金属上。

1.什么是碳化钨？

    碳化钨（WC），也称为硬质合金，是一种通过粉末冶金工艺制造的复合材料。 WC 粉末与粘结剂金属（通常是钴或镍）混合，在预成型模具中压实，然后在熔炉中烧结。术语“粘结”是指碳化钨颗粒被捕获在金属粘合剂材料中并“粘结”在一起，在烧结过程中在碳化钨颗粒和粘结剂(WC-Co)之间形成冶金结合。硬质合金行业通常将这种材料简称为“碳化物”，尽管术语“碳化钨”和“硬质合金”可以互换使用。  硬质合金具有高抗压强度、抗偏转并在高温下保持其硬度值，这种物理特性在金属切削应用中特别有用。 

2.确保碳化钨钎焊成功的两点

A. 管理因膨胀不均引起的应力

B.母材的收缩率和钎焊合金对碳化物的润湿

    在加热和冷却过程中，母体金属通常会以比碳化物更高的速率膨胀和收缩。  碳化钨的热膨胀率约为钢的1/3至1/2。  当钎焊组件冷却时，碳化物内可能会产生残余应力。  始终建议对硬质合金进行缓慢均匀的冷却，以避免应力和可能的裂纹。不建议淬火，因为它会因母体母材的快速收缩而导致碳化物破裂。

3.如何选择钎料

    碳化钨很难润湿。添加少量镍 (Ni) 的银钎焊合金通常用于将碳化物钎焊到钢上。当然，硬质合金和钢都必须清洁，以便熔化的钎焊合金能够完全润湿配合表面。研磨硬质合金表面以形成干净的钎焊表面是必要的。磨削还具有使碳化物表面形貌平坦的优点，这有助于钎焊合金的润湿和粘附。同样，钢制部件也需要清洁，以去除任何残留的油脂、油、污垢或其他表面污染物。  

    ·添加少量镍 (Ni) 和锰 (Mn) 的市售银钎焊合金将很容易润湿硬质合金表面。这些钎焊合金通常表现出良好的碳化钨润湿性。  建议选择钎焊温度尽可能低的钎料，以减少接头内的残余应力。  

对于应用由于阳离子涉及大碳化物的钎焊，通常使用夹层钎焊合金。  如果无法使用小碳化物（1/2 英寸2），夹层合金有利于防止碳化物开裂和翘曲。这些三金属包覆有钎焊填料，并粘合到铜芯的两侧。  

    ·虽然大部分讨论都是围绕碳化钨 (WC) 的钎焊进行的，但如果我们不提及多晶金刚石或 PCD，那就大错特错了。 PCD 的钎焊温度通常保持在 1382°F (750 °C) 以下，以避免金刚石降解。  通常，钢体 PCD 刀尖制造商会使用低温、高银钎焊填充金属，例如 BAg-24 钎焊合金。  一些制造商使用不含镍或锰的钎焊合金，例如 BAg-5 或 BAg-7 钎焊合金，其熔化温度较低，硬质合金和钢的润湿性能较差。

    钎焊剂用于防止组件加热过程中待连接表面的氧化。  助焊剂粉末与常见的银钎焊合金一起使用。  钎焊和助焊剂制造商通常推荐黑色助焊剂粉末，因为它添加了硼，并且在较高温度下更有效。

    有几种用于硬质合金的钎焊合金。经典的是 BAG-3，50% 银加镉。  这是一种优秀的产品，但它确实含有镉。常用的是 BAG-7，56% 银加锡，因为它容易润湿；然而，它是一种非常弱的钎焊合金，这种合金经常出现接头故障。最强的非镉合金是 BAG-22，含 49% 银和锰，但在流动时有点粘稠。 BAG-24，50% 银，不含镉，是一种折衷方案。  其流动性良好，但比 BAG-3 和 BAG-22 弱约 40%。

    尽管许多人使用白色助焊剂成功钎焊，但我们强烈推荐黑色助焊剂。在这两种情况下，它们显然都是高温通量。此外，我们发现纯化的 Black Flux 比普通 Black Flux 具有更好的流动性和更强的接缝。  

    最后一个常见错误的领域是联合设计。训练有素的焊工通常希望组装零件，然后进行焊道焊接。当他们进行钎焊时，他们想要组装零件，然后将钎焊合金吸入接头中。   

    钎焊硬质合金时，通常更有效的方法是在凹槽的侧面和底部涂上助焊剂，然后将助焊剂合金丝放在硬质合金下方。  然后您要做的就是加热，直到碳化物固定到位。   

    标准应为接头失效前碳化物破裂或钢材撕裂。