Solderen van diamantsegment en substraat

De diamantsnijkop en het substraat worden vaak verbonden door hardsolderen om diamantgereedschappen te maken. Alle soorten zaag-, snij-, slijp- en boorgereedschappen die we in het dagelijks leven tegenkomen, worden voornamelijk verbonden door solderen. Er zijn verschillende vormen van dergelijke gereedschappen, maar de verbindingen hebben hun gemeenschappelijkheid, dat wil zeggen het hardsolderen van poreuze complexe composieten vervaardigd door poedermetallurgie en gelegeerd staal.

 

De werkomstandigheden van diamantgereedschappen zijn relatief zwaar en ze worden over het algemeen gebruikt in omgevingen met hoge snelheden, trillingen en hoge temperaturen, dus het hardsolderen van diamantsnijkoppen is moeilijk. Om de werkefficiëntie van diamantgereedschappen te verbeteren, nemen de vereisten voor snijsnelheid en voedingssnelheid voortdurend toe, waardoor diamantgereedschappen een hogere hardsoldeernaadsterkte moeten hebben. Op de technische manier om de sterkte van de soldeernaad te verbeteren, vertrouwen het soldeermateriaal en het soldeerproces op elkaar en bevorderen ze elkaar; op de technische manier om de soldeerefficiëntie te verbeteren, ondersteunen en promoten het soldeerproces en de soldeerapparatuur elkaar.

 

De smelttemperatuur van het soldeervulmetaal hangt nauw samen met het sinteren van de snijkop. De smelttemperatuur van het soldeervullermetaal moet worden gekozen op basis van de sintertemperatuur; de sterkteselectie van het soldeervullermetaal moet verwijzen naar de gebruiksomstandigheden van het gereedschap. Het soldeermateriaal moet aan de volgende voorwaarden voldoen wanneer de diamantsnijkop wordt gesoldeerd met het substraat: de smelttemperatuur van het soldeer moet lager zijn dan 850 graden, en hoe lager hoe beter; het hardsoldeervulmetaal heeft een goede bevochtigbaarheid voor het matrixmateriaal van de diamantsnijkop en het gereedschapssubstraat en een matige stroomspreiding; het soldeer moet ook goede vermoeidheidsprestaties en stabiliteit hebben en bestand zijn tegen ogenblikkelijke hoge temperaturen van 300-400 graad; het soldeerproces is eenvoudig te bedienen en algemeen inductiesolderen of vlamsolderen kan worden gebruikt.

 

De belangrijkste beïnvloedende factoren van het soldeerproces op de mechanische eigenschappen van de gesoldeerde verbindingen met diamantgereedschap zijn de dikte van de lasplaat, de behandeling vóór het lassen, de verwarmingstijd, de verwarmingssnelheid, de houdtijd, de behandeling na het lassen, enz. Deze factoren bepalen de bevochtigingsconditie, porositeit, insluitingspercentage, soldeernaaddikte en restspanning in de door soldeerwarmte beïnvloede zone, enz.

 

De dikte van het soldeervel is van invloed op de dikte van de soldeernaad van de verbinding, waardoor de afschuifsterkte en vermoeiingssterkte van de soldeerverbinding worden beïnvloed. Experimenteel onderzoek toont aan dat bij het gebruik van dezelfde soldeersamenstelling en hetzelfde soldeerproces om diamantgereedschappen te hardsolderen, wanneer de dikte van de soldeernaad tussen {{0}}.20 en 0.28 mm ligt, de uitgebreide prestaties van de soldeernaad is beter (de dikte van het soldeervulmiddel kan worden verminderd tot 0,15 mm bij het opnieuw lassen). Wanneer de dikte van de soldeernaad klein is, is de bevochtiging van het soldeer op het verbindingsoppervlak van de snijkop en het gereedschapssubstraat onvoldoende, wat resulteert in een lage hardsoldeersnelheid en een lage sterkte van de soldeernaad; tegelijkertijd diffunderen en lossen het tin, lood en aluminium, ijzer, wolfraam, titanium en andere elementen op in de las, wat de brosheid van de soldeerverbinding bevordert en de sterkte van de verbinding vermindert. Wanneer de dikte van de soldeernaad te groot is, is het gemakkelijk om poriën in de soldeernaad te genereren, wat het effectieve soldeergebied verkleint en de afschuifsterkte vermindert.

 

De vorming van de soldeernaad hangt nauw samen met het hele verwarmingsproces. Factoren zoals verwarmingssnelheid, soldeertemperatuur, houdtijd en afkoelsnelheid zullen de bevochtigbaarheid en porositeit van de gesoldeerde verbinding beïnvloeden, waardoor de mechanische eigenschappen van de verbinding veranderen. In het productieproces wordt vaak een hogere verwarmingssnelheid gebruikt om de werkefficiëntie te verbeteren. Als de verwarmingssnelheid te hoog is, zal de verbinding een grote restspanning hebben en de mechanische eigenschappen van de las beïnvloeden. Vanwege het grote verschil in de lineaire uitzettingscoëfficiënt van elke component in het diamantsegment, is bijvoorbeeld de lineaire uitzettingscoëfficiënt van wolfraamcarbide, wolfraam en chroom klein, terwijl de lineaire uitzettingscoëfficiënt van zink, lood, tin, mangaan, kobalt en andere elementen is groot. De vervorming van het element na verwarming is anders om interne spanning te genereren. Maar een te lage verwarmingssnelheid leidt niet alleen tot een lage productie-efficiëntie, maar verergert ook de oxidatie van soldeernaadmetaal, wat nadelige gevolgen heeft voor de verbindingen van het diamantgereedschap. Om het probleem van de verwarmingssnelheid op te lossen, kan een tweetraps verwarmingsproces worden gebruikt. Eerst wordt het werkstuk verwarmd tot 400-500 graden, en de temperatuur wordt gedurende een bepaalde tijd vastgehouden voordat verder wordt gegaan met opwarmen en lassen. De soldeertemperatuur heeft een zekere invloed op de mechanische eigenschappen van de verbinding. Wanneer de hardsoldeertemperatuur te hoog is, verdampt het zinkelement in het hardsoldeermateriaal om poriën te veroorzaken, en tegelijkertijd wordt het hardsoldeermateriaal gemakkelijk geoxideerd om slakinsluitingen te produceren, wat resulteert in een afname van de sterkte van de verbinding; wanneer de soldeertemperatuur te laag is, is de vloeibaarheid van het soldeermateriaal slecht, is het gemakkelijk om slakinsluitingen te produceren, vals lassen te veroorzaken en ook de sterkte van de verbinding te verminderen.

 

Hoogfrequente trillingen in het soldeerproces kunnen de hardsoldeersnelheid verbeteren en resterende thermische belasting verminderen. Magneetaandrijftechnologie kan de energie-efficiëntie verbeteren, het energieverbruik verminderen en de werkefficiëntie verbeteren.

De voor- en nabewerking van het solderen heeft een belangrijke invloed op de kwaliteit van het solderen. Voor het lassen moet het gesoldeerde oppervlak worden geslepen om de oxidelaag te verwijderen. Het is vereist dat de opening tussen de kop van het slijpgereedschap en het bijpassende deel van het substraat uniform is. De meest gebruikte methoden voor het verwijderen van de oxidelaag aan het oppervlak zijn slijpmachine, vijlen en zandstralen. De diamantgereedschappen moeten na het lassen maatregelen nemen voor langzame koeling of warmtebehoud om de afkoelsnelheid na het lassen zoveel mogelijk te verminderen, wat gunstig is om de thermische spanning na het lassen te verminderen. De meer economische manier van produceren is om asbest te gebruiken voor hittebehoud. Na het lassen blijft er meestal een grote hoeveelheid oxideslakken en vloeimiddel achter op het oppervlak van het werkstuk, dat moet worden gereinigd door middel van zandstralen om corrosie van het werkstuk door het vloeimiddel te voorkomen. Nadat het werkstuk is gereinigd, is het noodzakelijk om de laskwaliteit van de soldeernaad te controleren. Het oppervlak van de soldeernaad met goede laskwaliteit is glad, glad, boogvormig en heeft geen duidelijke poriën en scheuren.