硬质合金刀具钻具用钎焊材料－HL105钎料

normal style=”TEXT-INDENT: 21.1pt; LINE-HEIGHT: 150%”>摘要 介绍了硬质合金工具钎焊用HL105钎料的钎焊工艺性、钎焊接头的机械性能，并详细介绍了采用HL105钎料钎焊硬质合金工具的钎焊工艺。

normal style=”TEXT-INDENT: 21.1pt; LINE-HEIGHT: 150%”>关键词：硬质合金工具   钎焊    HL105钎料

normal style=”TEXT-INDENT: 21.1pt; LINE-HEIGHT: 150%”>0.  引言

normal style=”MARGIN-LEFT: 24.1pt; LINE-HEIGHT: 150%”>硬质合金是以高硬度的难熔金属的碳化物（如TiC、WC、NbC、VC等）为基，

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>加入粘结金属（Co、Ni、Mo、Fe等），通过粉末冶金方法制成的合金材料。它具有极高的硬度和耐磨性能，特别是在高温下，仍能保持其高硬度，目前已广泛应用于制造各种金属的切削刀具、钻探工具以及各种模具、量具等。钎焊是将硬质合金牢固地连接到钢基体上的最成功的方法之一。而HL105（BCu58ZnMn）钎料则是硬质合金工具钎焊的最佳钎焊材料之一。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”> 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>1.  HL105钎料有较好的润湿性

normal style=”TEXT-INDENT: 27.35pt; LINE-HEIGHT: 150%”>钎料的润湿性对钎焊性能有重大影响, 润湿性的好坏通常用润湿角α来衡量，α角越少，润湿性越好。HL105（BCu58ZnMn）钎料中的锰可改善钎料在硬质合金上的润湿性，适用于钎焊硬质合金。从表中的对比可以看出HL105钎料在硬质合金上的润湿性明显好于62黄铜钎料。

normal style=”TEXT-INDENT: 12pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL105钎料与HL62钎料润湿性对比

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>焊料名称

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硬质合金

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>钎  剂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>润湿角α

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL62

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YT5

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>62°20′

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL105 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YT5 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>34°8′

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL62

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YT15

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>>90℃

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL105

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YT15

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>9°39′

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL62

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YG8

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>20°48′

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>HL105

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>YG8 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>硼  砂

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center>6°25′

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: center” align=center> 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>2.  HL105钎料具有较高的焊缝强度

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>紫铜、62、68黄铜类钎料的焊缝剪切强度，一般为100~150MPa，而HL105钎料由于含有锰及少量铁，焊缝剪切强度一般为200~300MPa。另外, HL105钎料还具有高的高温强度, 在320℃高温下, 紫铜、62、68黄铜类钎料的剪切强度一般为50~80MPa、而HL105的剪切强度可达150~220MPa。因此采用HL105钎料钎焊的硬质合金刀具、钻具更能进行长时间、高强度的工作, 充分发挥硬质合金刀具、钻具的功效。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”> 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>3.  HL105钎料的高温塑性好

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>钎料高温塑性的好坏，直接影响到钎焊应力的大小，以及焊后淬火性能的优劣，与HL62黄铜类钎料相比，HL105钎料在200~400℃的塑性要高一倍多，这有利于减少钎焊应力，进而避免了硬质合金的开裂, 同时有利于工件钎焊的同时进行必要的淬火要求。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”> 

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>4.  HL105钎料形态多样

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>HL105钎料具有不同的形态，如带、片状（厚度0.2～1.0㎜）；丝状（直径ф1.5，   ф2.0，ф2.5，ф5.0）；圆片状（ф8×0.4，ф8×0.8，ф11×0.8）；粉状（100目以上）。哈尔滨焊接研究所钎料公司最新开发了HL105膏状钎焊材料，适用于复杂形状的硬质合金钎焊及某些特定场合。

normal style=”MARGIN-LEFT: 18pt; TEXT-INDENT: -18pt; LINE-HEIGHT: 150%”>5.      使用HL105钎料钎焊硬质合金时的钎焊工艺

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 钎焊前的准备

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>外观检查：硬质合金表面的必须平整，以保证合金与钎焊基体有良好的接触，保证钎焊质量。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>对硬质合金进行喷砂处理或用其它方法去除其表面的氧化膜，改善润湿性能。最好不用化学机械研磨或电解研磨等方法处理，避免由于硬质合金表面层的粘结剂－钴被腐蚀而影响钎焊质量。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>清洗硬质合金表面油污并烘干。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>清除被焊基体表面油污及锈渍。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 钎焊材料

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>    选择合适形态的HL105钎料（丝、带、片、块、粉、膏），使用前用酒精等擦净。钎剂选用硼砂，最好选用脱水硼砂。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 正确控制钎焊温度

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>HL105钎料的液相线为909℃，钎焊温度在940~960℃最为合适，这时钎料的流动性、渗透性最好。如加温过高（在火焰钎焊时尤其要注意），容易引起钎料中的锌蒸发与锰氧化，引起夹渣与接头强度下降等问题；太低则影响钎料的铺展。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 钎焊操作

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>当工件加热到钎焊温度时，应用紫铜加热棒将硬质合金沿槽窝往返移动3～5次，以排除焊缝中的熔渣。熔渣不排除，则形成夹渣，影响焊接质量。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>采用紫铜棒进行操作的优点，在于它不粘熔剂、焊料和合金，而且它不易感应，可在各种钎焊加热时使用。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 钎焊后的冷却和低温回火

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>钎焊后的冷却速度是影响钎焊裂纹的主要因素之一。对于硬质合金的钎焊面较大或基体特小而硬质合金较大的工件，钎焊后应立即放入200～250℃炉中回火6～8小时，消除钎焊应力，减少裂纹延长硬质合金工具的使用寿命。

normal style=”TEXT-INDENT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>经常使用的几种保温冷却方法：a、用石灰槽或炭粉槽的缓冷法；b、焊后工件密集叠放缓冷法。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 清除焊缝附近的多余熔剂

normal style=”MARGIN-LEFT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>a、将焊后已冷却的工件放入沸水中煮30～45分钟，再进行喷砂处理，就可以彻

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>底清除焊缝处多余的熔剂和氧化皮等脏物；

normal style=”MARGIN-LEFT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>b、在条件允许的情况下，也可以将工件放入酸洗槽中进行酸洗，酸洗后必须经过

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>冷水槽和热水槽相继清洗干净。酸洗时间不宜过长，一般视具体情况在1～4分钟，过长时间的酸洗可能造成焊缝的腐蚀。

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>● 钎焊后的质量检查

normal style=”MARGIN-LEFT: 24pt; LINE-HEIGHT: 150%”>检查焊缝处有无气孔，检查被焊工件有无裂纹。对已检查出有缺陷的工件，可重

normal style=”LINE-HEIGHT: 150%”>新加热钎焊，但也应尽量减少重焊次数，以免硬质合金因反复加热而影响质量。对于已发生裂纹的工件，应在分析原因后将有裂纹的硬质合金取下，重新钎焊（采取特殊措施防止裂纹的发生）。