Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 106
Текст из файла (страница 106)
В инструментальном производстве наиболее распространена пайка с индукционным нагревом. Она ведется в открытых петлевых индукторах, позволяющих регулировать скорость и равномерность нагрева, поправлять положение пластины в гнезде корпуса инструмента, вносить флюс и припой. В начале пайки нагрев корпуса инструмента должен опережать нагрев пластинки из твердого сплава. Пластинки из твердого сплава перед пайкой подвергают очистке галтовкой, дробеструйной обработкой, шлифованием. Характеристика флюсов и припоев, применяющихся при пайке твердого сплава, приведена в табл. 14 и 15, общая характеристика паяемости твердых сплавов — в табл.
16. Остаточные напряжения в спае и твердом сплаве, возникающие после пайки из-за различных козффициентов теплового линейного расширении твердого сплава и стали, снижаются: 1) при закалке корпуса инструмента после пайки; 2) при релаксационном отпуске после пайки при 220 †2' С с выдержкой 4 — 8 ч) 3) при применении компенсационных прокладок из пермаллоя. 14.
Состав флюсов для пайки инструментальных материалов 13,51 8 — 1О борного ангидрида, 8 — 1О фтористого натрия, 8 — 1О окиси вольфрама, 3 — 5 вольфрамата кобальта, 0,5 — ! окиси ко б ел ьта, осталыюе бура обезвоженная 33 — 37 фтористого калия (обезвоженного), 21 — 25 фторбората калия, 33 — 37 борного ангидрида 0,5 — 1,5 гидрата окиси лития, 1Π— 12 обезвоженного борного ангидрида,.
14 — 16 фтористого калия, остальное фторборат калия 33 — 37 фторнстого калия, 40 — 44 фторбората калия, 23 — 25 борного ангидрида Флюс ВНИИ получают сплачлением компонентов смеси при 850 — 900'С до полного прекращения выделения пузырьков пара. Закалка может быть частичной, без погружения пластинки из твердого сплава в охлаждающую среду (для резцов, вставных ножей к сварному инструменту), или полной, с погружением рабочей части инструмента в охлаждающую среду. Технология пайки заготовок твердосплавного инструмента Для частичной закалки охлаждающей средой служит подогретая до 60 — 80'С вода; для полной закалки — подогретое масло или расплавленные соли (50% К1ч03 и 50е~о 1~)аХОз) с температурой 230 — 260' С в зависимости от марки стали корпуса и марки твердого сплава.
Для изготовления корпуса режушего инструмента, оснащаемого твердым сплавом, применяют стали 45, 40Х, 9ХС, 35ХГСА. Наиболее целесообразно применять для корпусов инструмента сталь 35ХГСА, получающую твердость Н)(С 30 — 40 при нагреве для пайки до температуры выше 850' и последующем охлаждении на воздухе. Эффективным способом снижения остаточных напряжений является закалка корпуса инструмента, проводимая в процессе его охлаждения после пайки. Поскольку возникающие структуры при закалке имеют больший объем по сравнению со структурами, образуюшимися при медленном охлаждении, объем корпуса увеличивается и в паяном соединении снимаются напряжения. Закалка корпуса инструмента, повышающая его прочность и твердость, повышает также и эксплуатационные свойства инструмента. Если под пластинкой из твердого сплава находится мягкая опора, то при повышенных нагрузках в процессе резания она может сминаться, что вызовет скол пластинки из твердого сплава. Чаще это наблюдается у отрезных, канавочных и тяжело нагруженных резцов с незакаленным корпусом.
Если применяют припои с температурой пайки ниже температуры аустенизации, например марки ПСр40, то корпус закаливают до пайки на твердость Н)(С 40 — 50; в результате нагрева для пайки появляется отпущенная зона твердостью Н)(С 25 — 30 в зависимости от марки стали корпуса. Для уменьшения остаточных напряжений при конструировании твердосплавного ивяного инструмента необходимо выполнять определенные требования. 1. Отношение толщины пластинки из твердого сплава к толщине стальной части корпуса инструмента под пластинкой должно быть равно 1!3, Это отношение определяется отношением модулей упругости стали и твердого сплава.
15. Химический состав н температура плавления припоев, применяемых для пайки твердых сплавов 151 для пайки инструмента, работающего в тяжелых условиях. " Для пайки инструмента, работающего в обычных условиях. е' Не рекомендуется для пайки инструмента, так как при 400 — 600' С имеет пониженную прочность. "' То же, допускается для пайки малонагруженного инструмента, например разверток. )Тля пайки твердых сплавов, особенно чувствительных к трещинообразованню (Т!5К6, ТЗОК4 и др.), и ответственного инструмента, когда нельзя применять закалку корпуса с нагрева для пайки.
411 Сварка и пайка инструментальных материилов 410 34, 2. Пластинка из твердого сплава должна быть соединена с корпусом по плоской поверхности пластинки и по заниженной вертикальной стенке, высота которой определяется необходимостью фиксирования правильного положения пластинки в гнезде; закрытых и полузакрытых пазов в корпусе инструмента под пластинки нужно избегать.
в и о О о »с 17. Средняя прочность на срез (кгс/ммс) паяных соединений твердого сплава со сталью 45 при регламентированных условиях пайки (толщина слоя припоя 0,1 — 0,15 мм; очистка пластинок из твердого сплава — галтовкой, после пайки релаксационный отпуск) [51 хоч о» хв о вдэхэ »о и х схххвхо э ч в»* ввйх~й Х х 3. 33 Ч васви О,,",х о с. х волей х х й йо о оооавот ахх ха х ! С3 ! Ю м Ю ! Ю О о С3 .3' ! Х ! 3. Корпус ивяного инструмента должен быть из легированной стали, например 30ХГСА, позволяющей получить после пайки твердость Н/сС 30 — 40 за счет закалки с температуры нагрева для пайки. Ю о ы С'3 Ю сс м а Ю сч Р, '3. Х ! И[ мо сс о 'и х х Я в х э с оВ.
хБИ о эх эло хх »' в»,в хч" хо а хай с„э и Х Одоа Условия пайки о о Марка стали Охлаждение с релаксациов- иым отпуском (220с, 8 ч) Прокладка пермал- лоя толщиной 0,2 мм, релаксацион- ный отпуск ХЗ.ХОС) 'ОХХХООХ х о х, ьсо3 х х х х В с о во ° ' я ххвхахь Овйвю„хйчссэ 3 Х Х И С сй а э х л хс в х и~ „3- ! Хйаэйас.о хм о в: эсьас»вв висххих э ь ээл мх с' о ьо сэва с„ов в», Мсоосв Оссс О В о О Х О 22,8 224 20 19,7 20,5 П р и и е ч а н н е, При охлаждении после пайки на воздухе средняя прочность на срез соединения твердого сплава со сталью 45 составляет 18 кгс/мм', а со сталью 40Х вЂ” 21 кгс/ммс.
Хсо и ь аю В О ьо ас Ф!« о Х С выса сх 3 4. Длину пластинки из твердого сплава не рекомендуется назначать более трех- и четырехкратной ее высоты из-за увеличения касательных напряжений у краев сная, могущих вызвать появление трещин в твердом сплаве, параллельно спаю от края пластинки. Прочность ивяного соединения определяется свойствами соединяемых материалов и припоя, а также технологией пайки (табл. 17 и [В). Дефекты пайки даны в табл.
19. ва х в х $ ох О И ай.~ вас во ОВИ! оо сс Й сс ,с » ач авх 33 О 3 о 1 в ! С3 х' х й оо й ах х х ол 3 ов хх ло С3 о 3 ° „,о вй й а о $ е, й й ха ос 3 х 3 и й сх й„ йс ИО а,сс хо 6\ в О. о с3 х х И с3 о л 3 о о х Р' о О. хх хв х х сг оМ »х о ох ио ос х сс ОО, и х о 63 а лдхх ОООО ос в хо, ойхв :с х 33 в" х» в хэов вахИ 3ЧОВД » х х с, в хвв и "Ио О.хс 3 сс ам есив ловм оох ох х ф 3' х э л ов м 3 »О. .'х и х с о х'-' х Х С3~~ вй[! О 3" Оч, х осс В С3 х О, Хй Оовсй Мхь "дс ХОО ~со»Х в Он~Вас л х»х ч -о х с в х »хоо охховхяояф ов лхчх и К э 3. С ояхи х с ч с хи а х с с,е. ьвх вйхл вас" Ч хс 3" х 33 с3о ""ас »' В Ч 3„3 ох» сс 3 О эй О "хх х Л с) о хо х 3' с» О Сс хсо С3 чв сч О х х Х 3С Х Х О.
хчхх О Технология /!айни заготовок твердосплавного инструл!ента Ф 18. Средняя прочность на срез (кгс/мм') паяных соединений твердого сплава со сталью в зависимости от условий пайки и марки стали; припой МНМц 68 — 4 — 2 [51 Закалка стальной части образца с температуры нагрева прн пайке (950 †9' С) 23 24,2 24,8 23.5 25,6 26,0 23,3 23,! 23.4 21,8 22.4 23,8 413 412 19.Дефекты пайки н причины их появления Дефект Причины дефекта Трещины в пластинках из твердого сплава Трещины в пластинках из твердого спчава, па.
раллельные спаю а Марка я быстрорежуо щей стали, рекомендуемая прн С пайке Состав прп Непропай, газовые поры, включения шлака и флюса Рез! Ре.Мп ' 90 — 95 80 — 85 ЗО-85 85 — 90 5 — 10 12 — 15 10- 15 5 — 10 70 70 65 — 70 65 — 70 30 30 30 — 35 ЗΠ— 35 Р)8 РоМ5 Р6М5 Р18 1280 — 1300 1200 -1230 1200 †!250 1280 †13 5 — 10 3 — 5 Смешение пласзинок в пазу корпуса ТЕХНОЛОГИЯ ПАЙКИ ЗАГОТОВОК БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА Твердость ННС при выдержке, с Марка стали Условия нагрева 60 90 30 10 Р9М4КЗ РбМ5 Р9М)КЗ Соляная ванна, 675' С То же В индукторе до температуры, 'С; соо 700 65,5 64 65,5 64 65,5 63,5 63,5 62,5 66 63 63 62,5 РБМ5 Р9Ы4К8 ! 5,5 65,5 64 61,5 64,5 63 61 650 675 700 725 650 675 700 Р6М5 Сварка и пайка инструментальных материалов Остаточные напряжения, вызванные: неправильной технологией пайки; пониженной по сравнению с ГОСТ прочностью твердого сплава; неправильно(1 конструкцией соединения; повышенными режнмамн затачивания и шлифования; дефекты на краях пластинок (сколы, выкрашивания), профиль режущей кромки на пластинке твердого сплава делается после пайки Высокая прочность, низкая пластичность припоя Большая протяженность паяного соединения Неппавнльная подготовка пластинок к пайке Применение флюса со слабой химической активностью Зазор между пластинкой из твердого сплава и стенкой корпуса более 0,15 мм; заусенцы в пазу корпуса, оставляемые после фрезеровання Неравномерный нагрев твердого сплава н корпуса инструмента, вызванный применением несоответствующего нндуктора и неправильным положением инструмента в нем Перегрев соединения, сопровождающийся выгоранием цинка из припоя Г!аз неправильной формы под пластинкой Отсутствие нли слабое крепление пластинок перед пайкой Невнимательность паяльщнка Высокое качество режущего инструмента, имеющего рабочую часть или режущие элементы из быстрорежущей стали, соединенные пайкой с корпусом инструмента, досгигается с помощью оптимальных условий и режимов термической обработки.
Выполнить это условие можно, если использовать припои, имеющие температуру плавления,'близкую к температуре нагрева для закалки применяемой быстрорежушей стали, что обеспечивает сохранение паяных соединений быстрорежущей и конструкционной сталей при термической обработке ивяного инструмента. Для получения ивяных соединений используют припои (нли сварочные порошки), состав которых приведен в табл. 20. Для пайки быстрорежушей стали применяют припой марки П110, формирующий соединение при 1160 — 1180' С и сохраняющий соединение при нагреве под закалку до 1300' С. Припой П110 жидкотекучий, поэтому в отличие от группы порошковых припоев (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
