Brasatura di segmenti e substrati diamantati

La testa della fresa diamantata e il substrato sono spesso collegati mediante brasatura per realizzare utensili diamantati. Tutti i tipi di utensili per segare, tagliare, smerigliare e forare visti nella vita quotidiana sono collegati principalmente dalla brasatura. Esistono varie forme di tali strumenti, ma i giunti hanno la loro comunanza, ovvero la brasatura di compositi complessi porosi prodotti dalla metallurgia delle polveri e dall'acciaio legato.

 

Le condizioni di lavoro degli utensili diamantati sono relativamente difficili e sono generalmente utilizzati in ambienti ad alta velocità, vibrazioni e alte temperature, quindi la brasatura delle teste diamantate è difficile. Al fine di migliorare l'efficienza operativa degli utensili diamantati, i requisiti per la velocità di taglio e la velocità di avanzamento sono in costante aumento, il che richiede che gli utensili diamantati abbiano una maggiore resistenza del cordone di brasatura. Nel modo tecnico per migliorare la forza del cordone di brasatura, il materiale di brasatura e il processo di brasatura si basano e si promuovono a vicenda; nel modo tecnico per migliorare l'efficienza di brasatura, il processo di brasatura e l'attrezzatura di brasatura si supportano e si promuovono a vicenda.

 

La temperatura di fusione del metallo d'apporto per brasatura è strettamente correlata alla sinterizzazione della testa di taglio. La temperatura di fusione del metallo d'apporto per brasatura deve essere selezionata in base alla temperatura di sinterizzazione; la selezione della resistenza del metallo d'apporto per brasatura deve fare riferimento alle condizioni d'uso dell'utensile. Il materiale di brasatura deve soddisfare le seguenti condizioni quando la testa diamantata viene brasata con il substrato: la temperatura di fusione della saldatura deve essere inferiore a 850 gradi e più bassa è, meglio è; il metallo d'apporto per brasatura ha una buona bagnabilità rispetto al materiale della matrice della testa diamantata e al substrato dell'utensile e una moderata diffusione del flusso; la saldatura dovrebbe anche avere buone prestazioni a fatica e stabilità e può resistere a temperature elevate istantanee di 300-400 grado ; il processo di brasatura è facile da usare e può essere utilizzata la brasatura a induzione per uso generico o la brasatura a fiamma.

 

I principali fattori che influenzano il processo di brasatura sulle proprietà meccaniche dei giunti brasati con utensile diamantato sono lo spessore del foglio di saldatura, il trattamento pre-saldatura, il tempo di riscaldamento, la velocità di riscaldamento, il tempo di mantenimento, il trattamento post-saldatura, ecc. Questi fattori determinano la condizione di bagnatura, la porosità, il tasso di inclusione, lo spessore del cordone di brasatura e lo stress residuo nella zona interessata dal calore di brasatura, ecc.

 

Lo spessore del foglio di saldatura influenza lo spessore del cordone di brasatura del giunto, influenzando così la resistenza al taglio e la resistenza alla fatica del giunto brasato. La ricerca sperimentale mostra che quando si utilizza la stessa composizione di saldatura e lo stesso processo di brasatura per brasare utensili diamantati, quando lo spessore del cordone di brasatura è compreso tra {{0}},20 e 0,28 mm, le prestazioni complessive del cordone di brasatura è migliore (lo spessore del metallo d'apporto per brasatura può essere ridotto a 0,15 mm durante la risaldatura). Quando lo spessore del cordone di brasatura è ridotto, la bagnatura della saldatura sulla superficie di giunzione della testa di taglio e del substrato dell'utensile è insufficiente, con conseguente bassa velocità di brasatura e bassa resistenza del cordone di brasatura; allo stesso tempo, lo stagno, il piombo e l'alluminio, il ferro, il tungsteno, il titanio e altri elementi si diffondono e si dissolvono nella saldatura, il che favorisce l'infragilimento del giunto brasato e riduce la resistenza del giunto. Quando lo spessore del cordone di brasatura è troppo grande, è facile generare pori nel cordone di brasatura, il che riduce l'area di brasatura effettiva e riduce la resistenza al taglio.

 

La formazione del cordone di brasatura è strettamente correlata all'intero processo di riscaldamento. Fattori quali la velocità di riscaldamento, la temperatura di brasatura, il tempo di tenuta e la velocità di raffreddamento influenzeranno la bagnabilità e la porosità del giunto brasato, modificando così le proprietà meccaniche del giunto. Nel processo di produzione, viene spesso utilizzata una velocità di riscaldamento più elevata per migliorare l'efficienza del lavoro. Se la velocità di riscaldamento è troppo alta, il giunto presenterà una grande sollecitazione residua e influirà sulle proprietà meccaniche della saldatura. A causa della grande differenza nel coefficiente di espansione lineare di ciascun componente nel segmento diamantato, ad esempio, il coefficiente di espansione lineare di carburo di tungsteno, tungsteno e cromo è piccolo, mentre il coefficiente di espansione lineare di zinco, piombo, stagno, manganese, cobalto e altri elementi è grande. La deformazione dell'elemento dopo il riscaldamento è diversa per generare sollecitazioni interne. Ma una velocità di riscaldamento troppo bassa non solo porta a una bassa efficienza di produzione, ma aggrava anche l'ossidazione del metallo di saldatura per brasatura, che ha effetti negativi sui giunti degli utensili diamantati. Per risolvere il problema della velocità di riscaldamento, è possibile utilizzare un processo di riscaldamento a due stadi. Innanzitutto, il pezzo in lavorazione viene riscaldato a 400-500 gradi e la temperatura viene mantenuta per un certo periodo di tempo prima di continuare a riscaldarsi e saldare. La temperatura di brasatura ha una certa influenza sulle proprietà meccaniche del giunto. Quando la temperatura di brasatura è troppo elevata, l'elemento di zinco nel materiale di brasatura evapora per causare pori e, allo stesso tempo, il materiale di brasatura si ossida facilmente per produrre inclusioni di scorie, con conseguente diminuzione della resistenza del giunto; quando la temperatura di brasatura è troppo bassa, la fluidità del materiale di brasatura è scarsa, è facile produrre inclusioni di scorie, causare false saldature e ridurre anche la resistenza del giunto.

 

Le vibrazioni ad alta frequenza nel processo di brasatura possono migliorare la velocità di brasatura e ridurre lo stress termico residuo. La tecnologia di azionamento magnetico può migliorare l'efficienza energetica, ridurre il consumo di energia e migliorare l'efficienza del lavoro.

La pre e post-lavorazione della brasatura ha un'influenza importante sulla qualità della brasatura. Prima della saldatura, la superficie brasata deve essere rettificata per rimuovere lo strato di ossido. È necessario che lo spazio tra la testa dell'utensile abrasivo e la parte di accoppiamento del substrato sia uniforme. I metodi comunemente usati per rimuovere lo strato di ossido superficiale includono la molatura, la limatura e la sabbiatura. Gli utensili diamantati dopo la saldatura dovrebbero adottare misure di raffreddamento lento o di conservazione del calore per ridurre il più possibile la velocità di raffreddamento dopo la saldatura, il che è vantaggioso per ridurre lo stress termico dopo la saldatura. Il modo più economico nella produzione è utilizzare l'amianto per la conservazione del calore. Dopo la saldatura, di solito sulla superficie del pezzo rimane una grande quantità di scorie di ossido e flusso, che devono essere pulite mediante sabbiatura per evitare la corrosione del pezzo da parte del flusso. Dopo che il pezzo è stato pulito, è necessario controllare la qualità della saldatura del cordone di brasatura. La superficie del cordone di brasatura con una buona qualità di saldatura è liscia, liscia, a forma di arco e non presenta pori e crepe evidenti.