Brasagem de Segmento de Diamante e Substrato

A cabeça do cortador de diamante e o substrato geralmente são conectados por brasagem para fazer ferramentas de diamante. Todos os tipos de ferramentas de serrar, cortar, esmerilhar e perfurar vistas na vida diária são conectadas principalmente por brasagem. Existem várias formas de tais ferramentas, mas as juntas têm seu ponto em comum, ou seja, a brasagem de compósitos complexos porosos fabricados por metalurgia do pó e ligas de aço.

 

As condições de trabalho das ferramentas diamantadas são relativamente severas e geralmente são usadas em ambientes de alta velocidade, vibração e alta temperatura, portanto, a brasagem de cabeças de corte diamantadas é difícil. A fim de melhorar a eficiência de trabalho das ferramentas diamantadas, os requisitos de velocidade de corte e taxa de avanço estão aumentando constantemente, o que exige que as ferramentas diamantadas tenham maior resistência à costura de brasagem. Na maneira técnica de melhorar a resistência da costura de brasagem, o material de brasagem e o processo de brasagem dependem e promovem um ao outro; na maneira técnica de melhorar a eficiência da brasagem, o processo de brasagem e o suporte do equipamento de brasagem e promover uns aos outros.

 

A temperatura de fusão do metal de adição de brasagem está intimamente relacionada com a sinterização da cabeça de corte. A temperatura de fusão do metal de adição de brasagem deve ser selecionada de acordo com a temperatura de sinterização; a seleção da resistência do metal de adição para brasagem deve se referir às condições de uso da ferramenta. O material de brasagem deve atender às seguintes condições quando a cabeça do cortador de diamante é soldada com o substrato: a temperatura de fusão da solda deve estar abaixo de 850 graus, e quanto menor, melhor; o metal de adição de brasagem tem boa molhabilidade para o material da matriz da cabeça do cortador de diamante e o substrato da ferramenta e espalhamento de fluxo moderado; a solda também deve ter bom desempenho e estabilidade à fadiga e pode suportar altas temperaturas instantâneas de 300-400 graus; o processo de brasagem é fácil de operar e brasagem por indução de uso geral ou brasagem por chama pode ser usada.

 

Os principais fatores que influenciam o processo de brasagem nas propriedades mecânicas das juntas soldadas por ferramenta diamantada são a espessura da chapa soldada, tratamento pré-soldagem, tempo de aquecimento, taxa de aquecimento, tempo de espera, tratamento pós-soldagem, etc. a condição de molhagem, porosidade, taxa de inclusão, espessura da costura de brasagem e tensão residual na zona afetada pelo calor de brasagem, etc.

 

A espessura da folha de solda afeta a espessura da costura de brasagem da junta, afetando assim a resistência ao cisalhamento e resistência à fadiga da junta brasada. A pesquisa experimental mostra que, ao usar a mesma composição de solda e processo de brasagem para brasagem de ferramentas diamantadas, quando a espessura da costura de brasagem está entre {{0}},20 e 0,28 mm, o desempenho abrangente da costura de brasagem é melhor (a espessura do metal de adição de brasagem pode ser reduzida para 0,15 mm ao soldar novamente). Quando a espessura da costura de brasagem é pequena, o molhamento da solda na superfície da junta da cabeça de corte e o substrato da ferramenta é insuficiente, resultando em baixa taxa de brasagem e baixa resistência da costura de brasagem; ao mesmo tempo, estanho, chumbo e alumínio, ferro, tungstênio, titânio e outros elementos se difundem e se dissolvem na solda, o que promove a fragilização da junta brasada e reduz a resistência da junta. Quando a espessura da costura de brasagem é muito grande, é fácil gerar poros na costura de brasagem, o que reduz a área efetiva de brasagem e reduz a resistência ao cisalhamento.

 

A formação da costura de brasagem está intimamente relacionada com todo o processo de aquecimento. Fatores como taxa de aquecimento, temperatura de brasagem, tempo de espera e taxa de resfriamento afetarão a molhabilidade e a porosidade da junta soldada, alterando assim as propriedades mecânicas da junta. No processo de produção, uma taxa de aquecimento mais alta é frequentemente usada para melhorar a eficiência do trabalho. Se a taxa de aquecimento for muito alta, a junta terá uma grande tensão residual e afetará as propriedades mecânicas da solda. Devido à grande diferença no coeficiente de expansão linear de cada componente no segmento de diamante, por exemplo, o coeficiente de expansão linear de carboneto de tungstênio, tungstênio e cromo é pequeno, enquanto o coeficiente de expansão linear de zinco, chumbo, estanho, manganês, cobalto e outros elementos é grande. A deformação do elemento após o aquecimento é diferente para gerar tensões internas. Mas uma taxa de aquecimento muito baixa não apenas leva a uma baixa eficiência de produção, mas também agrava a oxidação do metal da costura de brasagem, o que tem efeitos adversos nas juntas diamantadas das ferramentas. Para resolver o problema da velocidade de aquecimento, pode ser usado um processo de aquecimento em dois estágios. Primeiro, a peça de trabalho é aquecida a 400-500 graus e a temperatura é mantida por um certo período de tempo antes de continuar a aquecer e soldar. A temperatura de brasagem tem uma certa influência nas propriedades mecânicas da junta. Quando a temperatura de brasagem é muito alta, o elemento de zinco no material de brasagem evapora para causar poros e, ao mesmo tempo, o material de brasagem é facilmente oxidado para produzir inclusões de escória, resultando em uma diminuição na resistência da junta; quando a temperatura de brasagem é muito baixa, a fluidez do material de brasagem é pobre, é fácil produzir inclusões de escória, causar soldagem falsa e também reduzir a resistência da junta.

 

A vibração de alta frequência no processo de brasagem pode melhorar a taxa de brasagem e reduzir o estresse térmico residual. A tecnologia de acionamento magnético pode melhorar a eficiência energética, reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência do trabalho.

O pré e pós-processamento da brasagem tem uma influência importante na qualidade da brasagem. Antes da soldagem, a superfície brasada precisa ser retificada para remover a camada de óxido. É necessário que a folga entre a cabeça da ferramenta de retificação e a parte correspondente do substrato seja uniforme. Os métodos comumente usados ​​para remover a camada de óxido da superfície incluem retífica, lima e jateamento. As ferramentas diamantadas após a soldagem devem tomar medidas de resfriamento lento ou preservação de calor para reduzir a taxa de resfriamento após a soldagem o máximo possível, o que é benéfico para reduzir o estresse térmico após a soldagem. A maneira mais econômica de produção é usar amianto para preservação do calor. Após a soldagem, geralmente há uma grande quantidade de escória de óxido e fluxo remanescente na superfície da peça de trabalho, que deve ser limpa com jato de areia para evitar a corrosão da peça pelo fluxo. Após a limpeza da peça de trabalho, é necessário verificar a qualidade da soldagem da costura de brasagem. A superfície da costura de brasagem com boa qualidade de soldagem é lisa, lisa, em forma de arco e não possui poros e rachaduras óbvias.