合金鋼具有高強(qiáng)度、高韌性以及良好的綜合性能,在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。但是,任何金屬結(jié)構(gòu)材料的廣泛運(yùn)用不僅取決于其自身的性能特點,而且也依賴于焊接的技術(shù)技術(shù)水平。但是目前采用的氣體保護(hù)電弧焊對合金鋼進(jìn)行焊接的方法存在焊縫結(jié)構(gòu)不佳、焊接接頭塑性和韌性不足、焊接殘余應(yīng)力大等缺陷。
復(fù)合鍍層碳鋼與鋁及其合金的氬弧焊,就是在鋼一側(cè)先鍍一層銅或銀等金屬,然后再鍍一層鋅。焊接時鋅先熔化(因焊絲熔點比鋅高),漂浮在液面上。而鋁在鋅層下與銅或銀鍍層發(fā)生反應(yīng),同時銅和或銀溶解于鋁中,可以形成較好的焊接接頭。可使鋼一鋁焊接接頭強(qiáng)度提高到197~213MPa。
焊接材料一一要選擇含硅量少的純鋁焊絲,可獲得成形的接頭。不宜用含鎂焊絲(LFS),因它會強(qiáng)烈促進(jìn)金屬間化合物的增長,不了焊縫接頭的強(qiáng)度。焊接方法——焊接時,工件與焊絲、鎢極的相對位置。為防鋼表面覆層過早燒損,焊道焊縫時,焊接電弧要始終保持在填充金屬上面;以后各道焊縫焊接,電弧應(yīng)保持在填充焊絲和已成形焊縫上,這樣可避免電弧直接作用于鍍層上。另外使電弧沿鋁側(cè)表面移動而鋁焊絲沿鋼側(cè)移動,使液態(tài)鋁漫流到復(fù)合鍍層的鋼的坡口表面,也可使鍍層不能過早燒損和失去作用。
由于鋼的熔點比鋁及鋁合金的熔點高得多,當(dāng)鋁及鋁合金完全熔化時,鋼仍處于固態(tài),此時鋁及鋁合金熔化后表面會形成一層熔點很高的氧化物(Al2O3), 直接妨礙與鋼的熔合,并且鋁及其合金中鐵的含量達(dá)到1.8%時,會形成硬而脆的Al + FeAl3共晶體,隨著鐵含量的增加和溫度升高,不可避免地產(chǎn)生脆性的金屬化合物,而大大降低了鋁及鋁合金的塑性,使焊縫變脆。所以采用熔焊的方法無法使鋼與鋁及鋁合金可靠焊接在一起,通常可以采用摩擦焊和楔焊方法進(jìn)行鋼與鋁及鋁合金的焊接。
硬質(zhì)合金與鋼的焊接廣泛用于機(jī)械加工的刀具、刃具、鉆采工具和以耐磨作為主要性能的各種零部件,可以節(jié)省大量的貴重金屬,降低生產(chǎn)成本提高零部件的使用壽命。硬質(zhì)合金含有較高含量的碳化物和合金元素,雖然可以進(jìn)行焊接加工,但焊接時容易出現(xiàn)淬硬組織和裂紋,采取有效的工藝措施,才能獲得滿意的焊接接頭。常用的焊接方法有氧-乙炔火焰釬焊、真空釬焊、電弧焊、惰性氣體保護(hù)焊、摩擦焊、等離子弧焊、真空擴(kuò)散焊和電子束焊等。尤其是釬焊成為了硬質(zhì)合金與鋼焊接的主要方法。
減少硬質(zhì)合金釬焊脫焊的措施
?、?正確的釬焊溫度應(yīng)在釬料熔點以上30~50℃時為合適,溫度過高或過低都會發(fā)生脫焊。加溫過高會使焊縫中產(chǎn)生氧化現(xiàn)象。用含鋅的釬料會使焊縫呈藍(lán)色或白色。當(dāng)釬焊溫度過低時,會形成比較厚的焊縫,焊縫內(nèi)部布滿了氣孔和夾渣。以上兩種情況會使焊縫的強(qiáng)度下降,當(dāng)刃磨或使用時容易發(fā)生脫焊。
?、?釬焊過程中沒有及時地排渣或排渣不充分,使大量的釬劑熔渣殘留在焊縫中,降低了焊縫的強(qiáng)度,造成脫焊。