硬质合金刀具的焊接

料熔化并沿侧面焊缝渗至顶面，操作者可清楚地看到侧面焊缝上出现一条晶亮的液态焊料。这时就要提高火焰，使焰尾继续沿焊缝四周加热，以保持钎焊温度。同时，用加压棒拨动刀片沿刀槽往复移动2～3次，以排除焊缝中的熔渣（见图7c）排渣后，即停止加热并用加压棒在硬质合金顶面的中心部分加压（见图7d），用上述工艺不但能保证钎焊质量，同时也避免了用氧炔焊时工件上粘附过多焊料的缺陷，有利于焊后刃磨和使用。

氧炔焊硬质合金工件的使用范围：

（1）使用于钎焊中小型硬质合金刀具、模具和量具 （2）在钎焊工件上批量较小的情况下比较合适 （3）使用于野外修补损坏的硬质合金采掘工具

（4）对大型和易于发生裂纹的硬质合金工件，不宜采用这种方法钎焊。

三、电阻加热钎焊

1、电阻加热钎焊的优缺点

电阻加热钎焊是在钎焊机（专用于钎焊硬质合金刀具的设备）或对焊机上进行的。它主要是由初级线圈上引入380伏电流，通过次级线圈而成为大电流低电压（36伏以下）的变压器所构成，从变压器的次级线圈上引出两个紫铜电极（电极内通冷却水），使用时将电极与工件紧密接触，则大电流通过工件的钎焊部分，使工件产生高温而进行钎焊。 （1）优点：

a、操作较为简单方便，劳动强度好。 b、钎焊效率比氧炔焊高 c、钎焊工件表面氧化层较少 d、对操作者技术要求不高 （2）缺点：

a、耗电量较大，只适宜于单件加热钎焊，不能进行多工件同时加热和流水作业，所以效率不能进一步提高。

b、在加热过程中易于烧坏工件

c、复杂形状的工件和硬质合金多刃刀具及较小型的工件也不宜用这种方法钎焊

2、电阻加热钎焊的使用范围及注意事项

电阻加热钎焊适用于钎焊一般的硬质合金车刀、刨刀和形状简单的硬质合金模具，在使用时应注意下列各点：

（1）必须装有脚踩开关，便于操作者直接控制加热速度

（2）要保持紫铜电极与工件接触面的清洁与吻合，并经常用锉刀或砂纸擦锉紫铜电极的接触面，防止通电时接触不良发生打火而烧坏工件。

（3）电极不能直接安放在硬质合金刀片上，或与硬质合金接触。图7a、b都是错误地将电极放在硬质合金上，这样容易使硬质合金烧坏或产生裂纹。图7c是由于电极与工件接触不良时发生打火的现象，从而使工件发生烧蚀。图7d正确安放电极的位置，使加热时电流过刀杆，热量由刀杆逐渐传到硬质合金刀片。

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3、电阻加热钎焊的过程

将电极按图15d正确地与工件紧密接触并固紧

（1）将焊料、熔剂和硬质合金按先后顺序安放在刀槽上

（2）踩动脚踩开关加热，中间可间断1～2次，直至焊料熔化

（3）待晶亮的液态焊料渗至顶面，并布满整个焊缝时，可进行有节奏地继续加热，以保持钎焊的温度，同时用紫铜加压棒进行排渣。

（4）排渣后，即可用加压棒加压钎焊，并立即停止加热

（5）松开电极，卸下被焊工件，并放入保温箱中保温和进行低温回火 （6）用锉刀或砂纸清理电极与工件接触面，以准备钎焊下一个工件。

四、高频感应钎焊

1、高频感应钎焊的优缺点

高频感应钎焊是由高频感应加热设备输出高频电流，应由感应器产生交变磁场，它能贯穿在感应器中的工件而感应出电流，并使工件迅速加热。 优点：

a、 加热速度快，钎焊效率高

b、因加热是局部性的，工件变形较小 c、 因加热时间短而使工件表面氧化皮少 d、操作简便，劳动条件较好 e、 易于保证钎焊质量

f、 可钎焊复杂形状多行工件 缺点：

a、 设备费用昂贵，且需要专人负责维修管理

b、 一般钎焊需要15～30千瓦的高频感应加热设备，所以耗电量较大

c、 它是属于表面加热，当加热钎焊大型工件时，不但温度不均匀，难于保证钎焊质量，且效率也低。

2、高频感应钎焊的应用范围

（1）适用于钎焊一般硬质合金刀具、模具、量具等

（2）适用于进行多工件同时钎焊，或半自动和自动钎焊

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（3）适宜于钎焊各种硬质合金多刃刀具，组合刀具及形状复杂的模具、量具 （4）适宜于钎焊外形特小的硬质合金工件

（5）适宜于钎焊基体需要淬火或局部需要淬硬的工件 必须提出，大型硬质合金刀具、模具不应该用高频钎焊，而应该用炉焊——焦炭炉、箱式电炉、油炉或煤气炉等方法来加热钎焊。

3、高频钎焊的注意事项

（1）高频加热设备必须添装一个脚踩开关，便于操作者控制温度。焊接时，工件放入感应圈后，应有节奏地断续踩动开关，使工件缓慢地预热。待溶剂熔化后，就连续加热，当焊料熔化并渗上顶面焊缝时，再进行断续加热，以保证合适的钎焊温度来进行排渣和加压钎焊。

（2）根据钎焊工件的大小，钎焊方法和同时加热工件的数量等来调节电参数，使工件加热均匀，速度适中

（3）高频感应线圈应尽可能平行于焊接平面，如果线圈是垂直焊接平面而非平行，则会造成感应电流沿刀体和刀片流动，由于电阻率不均匀，加热程度不均，使局部过热，易导致合金开裂。图8是比较合理的线圈安置方式。钎焊时，必须注意工件不能同时两点接触感应器，以避免发生短路而烧毁工件和损坏感应器，在工件容易碰到感应器的情况下，可用石棉绳缚扎感应器，或用云母片隔拦于工件和感应器之间，以防止短路。

（4）感应器与被加热件的间隙：这个间隙的大小直接影响到电能的有效利用率的高低，影响到工件加热的速度和焊接质量，因此感应器形状及大小设计还要考虑到有较高的生产率和加热均匀性。感应器与被焊刀具的间隙过大，则电能的有效利用率低，加热缓慢；间隙太小则既不利于焊接操作也易因加热太快温度升温梯度太大导致产生热应力裂纹，因此间隙的尺寸很重要。图9是一般硬质合金车刀高频焊时所用的感应圈与刀头部分的相对位置尺寸，在实践使用中效果较好，所以在设计其他形状的感应圈时也可参照。

（5）在高频焊接中，一定要注意温度的控制，不能过高。焊接时一旦冒出蓝火和棉絮状白烟时，就说明温度过高而导致焊料成分锌的烧损。这样对合金及焊缝的质量都有影响。而温度过低则焊料流动性不好、焊缝内含有大量气孔和夹渣，会严重影响焊缝强度。

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第四节 钎焊裂纹和脱焊的原因及防止方法 一 裂纹产生的原因和种类

刀片裂纹种类如图10所示，裂纹（1）是由于快速加热产生的，裂纹产生的原因是由于加热速度过快，导致加热不均，使合金表面局部或整体升温过急过热导致热应力过大而产生裂纹，这类裂纹较深或贯通刀片表面，但一般较少发生，裂纹（2）是由于焊后快速冷却，导致内应力急剧释放，在合金表面产生较大的拉应力并将合金拉裂形成的，这类裂纹一般较深呈粗大发状，并通穿合金表层。裂纹（3）主要是由于磨削用量或砂轮选择不当造成的。裂纹不深且垂直与磨纹产生。裂纹（4）则是由于刀具冷却后产生的应力所引起的裂纹，这类裂纹一般沿钎焊面分布。

焊接裂纹的主要产生原因有以下几点：

1、因不注意硬质合金牌号和几何形状而造成的钎焊裂纹

在上述的硬质合金的钎焊特性中已经指出：对于YT30、YT15、YT14、YG3X等牌号的硬质合金，和大钎焊的硬质合金工件，在钎焊时容易发生裂纹。有些厂矿不注意这些问题，而是千篇一律地采用相同的槽型设计和钎焊工艺，往往产生钎焊裂纹。

2、因槽型设计不合理而造成的钎焊裂纹

封闭式或半封闭式的槽型，都是增加钎焊应力促使造成裂纹的重要原因，所以设计人员应掌握如下原则：即在满足所需要的焊接强度情况下，尽可能减少焊接面和钎焊面积，有些设计人员在设计工件时，往往只顾“焊牢”而盲目地增加钎焊或钎焊面积，这是十分片面的

3、钎焊时，加热速度太快或钎焊后剧冷所产生的裂纹

钎焊加热过急的情况，往往是发生在用氧炔焊、电阻焊和高频感应钎焊等方法时，其主要原因是： （1）氧炔焊加热钎焊时，如果用火焰的高温区（见图5火焰的核心区和还原交界处的温度高达3000℃）直接烧硬质合金，使硬质合金表面局部升至高温，有时甚至将硬质合金的边角部分烧熔化，这都会造成裂纹。

（2）电阻焊时，如因电极位置安放不妥，而电极直接接触硬质合金时，也容易使硬质合金过热而发生裂纹（见图7a、b）

（3）在高频钎焊时，如感应器设计不合理或电规范调的不合适，也容易使硬质合金升温过快而产生裂纹。

钎焊后因剧冷而导致发生裂纹的有下列几种情况：

（1）钎焊后，将工件放在潮湿的地面上，或是放在潮湿的石灰槽中，就会使硬质合金因剧冷而发生裂纹。

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