基于CuMnCo釬料的YG6C硬質(zhì)合金與16Mn鋼真空釬焊工藝研究.pdf

1、本文以提高礦山挖斗的耐磨性為研究背景,采用CuMnCo釬料對(duì)YG6C硬質(zhì)合金與16Mn鋼的真空釬焊工藝進(jìn)行研究。通過(guò)潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)、光學(xué)顯微鏡觀察、掃描電鏡及能譜分析等手段研究了真空度、釬焊溫度、釬縫間隙以及Fe中間層厚度對(duì)釬焊接頭顯微組織和性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明釬縫中心區(qū)為 Cu-Mn基固溶體,兩側(cè)界面反應(yīng)區(qū)為Fe-Co基固溶體。真空度、釬焊溫度、釬縫間隙以及Fe中間層對(duì)釬焊接頭的組織和性能有明顯影響。
　　潤(rùn)濕性試

2、驗(yàn)表明:CuMnCo釬料在母材YG6C硬質(zhì)合金和16Mn鋼上均表現(xiàn)出良好的潤(rùn)濕性。高真空條件下釬料在母材上的潤(rùn)濕性?xún)?yōu)于中真空條件下釬料在母材上的潤(rùn)濕性。在中、高真空條件下,隨著釬焊溫度的升高,釬料在母材上的潤(rùn)濕性逐漸升高。同時(shí)釬料在鋼上的潤(rùn)濕性要優(yōu)于釬料在硬質(zhì)合金上的潤(rùn)濕性。
　　高真空條件下釬焊接頭的抗彎強(qiáng)度均高于中真空條件下釬焊接頭抗彎強(qiáng)度。在中真空條件下,硬質(zhì)合金側(cè)以及鋼側(cè)界面反應(yīng)產(chǎn)物較少,釬縫中存在一定量的黑色帶狀硅酸鹽夾

3、雜物。在高真空條件下硬質(zhì)合金側(cè)界面區(qū)反應(yīng)產(chǎn)物Fe-Co基固溶體較多,鋼側(cè)界面區(qū)反應(yīng)產(chǎn)物較少,釬縫中硅酸鹽夾雜物減少。
　　隨著釬焊溫度升高,釬焊接頭的抗彎強(qiáng)度先升高后降低,釬焊溫度為1095℃時(shí),釬焊接頭的抗彎強(qiáng)度最高。釬焊溫度過(guò)低時(shí),冶金作用較弱,釬焊接頭強(qiáng)度較低;釬焊溫度過(guò)高時(shí),界面反應(yīng)產(chǎn)物較多,釬料流失較多,接頭強(qiáng)度也較低。
　　釬縫間隙對(duì)釬焊接頭的冶金反應(yīng)影響明顯。隨著釬焊間隙增大,硬質(zhì)合金側(cè)界面反應(yīng)產(chǎn)物明顯減少,鋼

4、側(cè)界面反應(yīng)物明顯增加。在高真空釬焊溫度為1095℃,釬焊間隙為0.2 mm時(shí),釬焊接頭的抗彎強(qiáng)度最高,達(dá)到340 MPa。間隙過(guò)小時(shí),釬縫中夾雜物較多,接頭強(qiáng)度較低;間隙過(guò)大時(shí),Fe、Co原子難以通過(guò)長(zhǎng)程擴(kuò)散越過(guò)釬縫,冶金作用較弱,接頭強(qiáng)度也較低。
　　中間層實(shí)驗(yàn)表明:添加Fe中間層并不能改善釬焊接頭的組織和性能。其原因是添加Fe中間層,釬縫中的硅酸鹽夾雜物和組織缺陷較多,同時(shí)中間層影響了Co元素在焊縫中的長(zhǎng)程擴(kuò)散,使得釬焊接頭的