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一、真空钎焊的特点
1.1、防止截齿体氧化与脱碳
真空钎焊可以在炉子的钎焊（加热）室和冷却室中采用全真空环境，完全防止了基体和焊材在钎焊和冷却过程中的氧化和脱碳。同时完全的真空状态还能使熔化的铜钎料在不用钎剂的情况下对接头表面进行良好的润湿，避免了焊缝中细微空腔的的生产，提高焊接强度。
1.2、较好的经济性
截齿的重量都比较小,是非常适合于进行真空炉中钎焊的。截齿的真空钎焊淬火可以使用间歇式炉,能以较低的单件成本进行大量钎焊。因此真空钎焊在大量生产时是最有效和最经济的。它对偶尔的小批量生产也有很好的适应性,特别是截齿的真空钎焊与截齿的热处理淬火相结合时,能够达到最经济的效果。
1.3、钎焊质量稳定可靠
截齿钎焊设备的温度控制及操作,采用计算机数字化监控,其钎焊质量和稳定性靠设备的先进性得到充分的保障。而传统钎焊方式的钎焊质量则过多依赖操作人员的技术水平和操作熟练程度。另外,由于真空钎焊淬火炉的自动化程度较高,使操作人员的劳动强度大幅降低,工作环境得到较大改善。
二、操作工序
2.1清洗 截齿在机械加工时,表面沾有油污,或机械加工完毕后因保管等原因表面会产生锈蚀。为保证焊接牢固,钎焊前必须进行表面清理工作,特别是钎焊面的清理。一般油污可以用航空汽油和丙酮清洗;当有锈蚀时,只能采用机械去锈法或酸洗法去锈。如用酸洗清理后,必须立即用清水清洗酸洗表面并进行烘干处理。对硬质合金头和钎焊料同样需要清洗,焊料表面如有氧化现象,也要进行酸洗处理,以免影响焊料的熔点温度及焊料的流动性。
2.2装配和夹紧 进入炉内钎焊的部件,一般都尽量设计成能用压配合、扩口或其它不用夹具的方法进行装配。但由于截齿体与硬质合金头的配合必须要有焊缝间隙,因此必须设计专用夹具,使截齿能保持直立稳固的状态。装配时,将清洗好的钎焊料放入截齿体接头孔内,然后将硬质合金装入孔内,装配好的组合件用夹具固定好装入炉中。对于截齿炉中钎焊的夹具设计应考虑:¹结实,稳定,不易因小的振动而倾覆;º选择多次加热而不易产生变形的材料制成;»尽量限制重量,降低无效装炉量;¼应考虑在硬质合金上施加一个P力,使焊料熔化时硬质合金能顺利到达预定位置。
2.3钎焊 把装在夹具中的截齿组合件送进炉子的钎焊室并加热 ,当截齿组合件温度超过钎料熔点时,钎料润湿并漫流于截齿体孔底与硬质合金下,在毛细管作用下进入接头。截齿体与硬质合金之间焊缝间隙中。在形成结合中,钎料与未熔化的钢及硬质合金表面形成固熔体。
2.4冷却淬火 截齿钎焊完毕后,移入炉子的冷却室中冷却,直到截齿冷却到适合的温度，即可直接进行淬火处理。
三、焊料及焊缝间隙
3.1钎焊料的选择 对于截齿钎焊焊料的选择应考虑:
(1)具有良好的润湿性,在钎焊温度下,易于填充钎缝的间隙,即要求钎料能同时适于钢与硬质合金两种材料,使其形成良好的钎焊接头;
(2)满足截齿的力学性能,即形成的接头焊缝的剪切强度应180MPa,并具有一定的韧性和满足承受较高工作温度的要求;
(3)满足所用钎焊工艺及钎焊性,有合适的熔点,要求钎焊温度低于930e,以避免截齿体在过高的温度下,使其钢组织晶粒长大,影响截齿体的韧性,另外过高的钎焊温度也易造成硬质合金的损害,对钎焊炉的寿命也有影响;(4)成本因素。钎焊料的价格差异很大,铜钎料的成本较低,而银钎料的成本较高,一般是相同体积铜钎料价格的40~50倍。从上述4个方面综合考虑,如无特殊要求,截齿炉内钎焊料应尽可能地选择铜钎料。铜钎料的主要优点为:成本低、焊接强度较高。而缺点为:钎焊点温度偏高,一般都在900e以上,焊缝应力较大。
银钎料的优点为:工艺性能好,熔点不高,具有良好的润湿性、填满间隙的能力、较好的强度和塑性。其缺点为:价格高,钎焊接头工作温度低等。
目前较好的截齿钎焊焊料有铜锰镍焊料等。
3.2 焊缝间隙截齿钎焊焊缝间隙的大小是影响钎焊缝致密性和焊缝强度的关键因素,间隙太小,妨碍钎焊料流入,间隙过大,破坏钎焊缝的毛细管作用,使钎焊料不能填满间隙。截齿的钎焊,是钢与硬质合金的异种材料钎焊,考虑硬质合金的线膨胀系数比钢要小,因此钎焊缝间隙应比钢对钢焊接时稍小,在使用HL105、HL106铜焊料时,截齿钎缝间隙一般为0.105~0.15mm,另外为了保证硬质合金周围焊缝间隙均匀一致,可把硬质合金下端设计成锥台形,以便利用截齿体与硬质合金两锥面产生自定心效果。
四、 结语
综上所述,截齿的真空钎焊淬火因其生产效率高,钎焊接头的质量稳定,完全在真空环境中加热、钎焊和冷却淬火,使截齿避免氧化与脱碳。所以截齿的真空钎焊淬火工艺将越来越普遍地被采用。
