YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺研究

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本课题采用自制CuMnNi钎料对YG6C硬质合金与16Mn钢的真空钎焊工艺进行研究。通过DTA试验确定了钎料的熔化温度范围。在钎焊实验中,通过三点弯曲试验、润湿性试验、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等实验研究不同钎焊温度、钎缝间隙大小、Fe中间层厚度对钎焊接头组织和性能的影响,从而找出最佳工艺参数。真空度对钎料的润湿性能具有极大的影响。在中真空条件下,CuMnNi钎料不能润湿母材;但是,在高真空条件下采用CuMnNi钎料对硬质合金与钢钎焊时,钎料对母材都具有良好的润湿性,16Mn钢上润湿性能更好。随着钎焊温度升高,润湿角下降,润湿性越来越好。钎焊温度是真空钎焊过程中重要的工艺参数。钎焊温度过低时,元素扩散速度较低,界面冶金结合较弱,接头强度较低;钎焊温度过高时, Ni、Fe、Co元素的扩散剧烈,导致反应产物过多,反而降低钎缝接头强度。钎焊温度为965℃时,0.2mm钎缝宽度下,接头抗弯强度达到最大为709MPa。钎焊间隙对接头强度也有着极大的影响。间隙过大或过小,都对接头的强度不利。钎缝间隙过小,钎缝中生成较多脆性反应产物,使接头强度较低;间隙过宽时,Fe、Co原子不易通过扩散越过钎缝,不利于接头形成良好的冶金结合。并且间隙过宽导致钎缝毛细作用下降,钎料易流失,钎缝易出现空洞,接头强度下降。钎缝宽度为0.2mm左右时,接头抗弯强度最高。添加不同厚度的Fe中间层对接头的强度并没有改善。因为中间层阻碍了元素间的扩散,使得钎缝界面区的反应产物较少,不利于接头的冶金结合。
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