硬質(zhì)合金的焊接工藝現(xiàn)狀與展望

真正

硬質(zhì)合金是一種以難熔金屬化合物(WC,、TaC,、TiC,、NbC等)為基體,，以過渡族金屬(Co,，Fe,，Ni)為粘結(jié)相，通過粉末冶金方法制備的金屬陶瓷工具材料,，它具有高強(qiáng)度,、高硬度、高彈性模量,、耐磨損、耐腐蝕,、熱膨脹系數(shù)小以及化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),，廣泛應(yīng)用于
切削工具、耐磨零件,、采礦與筑路工程機(jī)械等領(lǐng)域【1】,。
           硬質(zhì)合金的材質(zhì)脆硬、韌性差而且價格高,，這些因素使其難以被制成大尺寸,、形狀復(fù)雜的構(gòu)件加以應(yīng)用，而硬質(zhì)合金與鋼體材質(zhì)的焊接是彌補(bǔ)其不足的主要方法,，合適可靠的焊接技術(shù)正在不斷拓展它的應(yīng)用范圍,。因此，欲更好更合理地應(yīng)用硬質(zhì)合金,，必須了解它的性能特點(diǎn),，根據(jù)其用途的不同而選擇合適的焊接工藝。
, s8 O" L/ s8 ?           1 硬質(zhì)合金的焊接性
           由于與硬質(zhì)合金相焊的基體材料一般是碳素鋼,，硬質(zhì)合金與之相比具有較小的熱膨脹系數(shù)和較低的熱導(dǎo)率,，因此焊接時容易出現(xiàn)以下問題：
1 O3 T4 B' g# ]4 a) s6 a' C           1）焊接裂紋  
, r2 W6 f: t# F/ w, N6 a+ v3 T           硬質(zhì)合金的熱膨脹系數(shù)較小，一般為鋼的1/2～1/3,，硬質(zhì)合金和鋼材焊后由于不能同步收縮,，會在焊縫區(qū)形成很高的殘余應(yīng)力，且在硬質(zhì)合金上多為拉應(yīng)力,，由此導(dǎo)致硬質(zhì)合金開裂,。焊接應(yīng)力是釬焊硬質(zhì)合金時出現(xiàn)裂紋以及接頭低應(yīng)力斷裂的主要原因【2】。
           2）焊縫脆化  
           主要是在焊縫區(qū)形成M6C 型復(fù)合碳化物η相,，其中M包含W,、Fe 、Co,、Ni等元素,，主要原因是硬質(zhì)合金與鋼進(jìn)行焊接時,，硬質(zhì)合金中的碳向鋼側(cè)擴(kuò)散，使硬質(zhì)合金中含碳量降低而形成η相【3】,。焊縫脆化導(dǎo)致接頭的抗彎強(qiáng)度低,。
1 y' w- q" U; z, B- B           3）氣孔、夾渣及氧化  
: D! M  |  R5 T( p$ L           這主要是出現(xiàn)在釬焊接頭中,。當(dāng)加熱溫度過高時,，造成釬縫氧化及焊料成分的嚴(yán)重?zé)龘p；而加熱溫度偏低,，則釬料流動性不好,，形成虛焊,且焊縫內(nèi)留有大量氣孔和夾渣，以至嚴(yán)重降低焊縫強(qiáng)度【4,5】,。
           2 硬質(zhì)合金的焊接方法與工藝要素
           由于硬質(zhì)合金與碳素鋼之間的物理性能相差較大,，目前釬焊和擴(kuò)散焊仍然是可行而又實(shí)用焊接方法。此外一些新的焊接方法如鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊(TIG),電子束焊(EBW),，激光焊(LBW)等也在積極的研究探索之中,，將有可能在硬質(zhì)合金的焊接中得到應(yīng)用。
           2.1  釬焊
  a$ p) u4 w* \) z           釬焊是一種傳統(tǒng)且廣泛應(yīng)用的硬質(zhì)合金焊接方法,，它的工藝成熟可靠,，依據(jù)加熱方式的不同分以下一些工藝方法：
           1） 火焰釬焊  
1 @# {4 Q$ C8 u& M# d8 |5 d           火焰釬焊是用可燃?xì)怏w(乙炔、丙烷等)與氧氣或壓縮空氣混合燃燒的火焰作為熱源進(jìn)行焊接的一種方法,�,；鹧驸F焊設(shè)備簡單、操作靈活方便,，根據(jù)工件形狀可用多火焰同時加熱焊接,。釬料多采用絲狀或片狀的銅基、銀基釬料,，其中HL105錳黃銅釬料應(yīng)用最為廣泛,；釬劑一般采用脫水硼砂�,；鹧驸F焊主要適用于中小尺寸硬質(zhì)合金刀具,、模具和量具的小批量生產(chǎn)，對于大型的硬質(zhì)合金工具,，由于火焰加熱的溫度和速度難以控制,，加熱時會產(chǎn)生較大的溫度梯度，容易引發(fā)裂紋的產(chǎn)生,，因此一般不采用此方法【2,6】,。
           2） 電阻釬焊  
  E, A# V' |$ P9 v4 P8 v           電阻釬焊一般可分為直接加熱法和間接加熱法。直接加熱法是將電極置于接頭兩側(cè),，使電流經(jīng)過釬縫面的接觸電阻而發(fā)熱,，從而完成焊接過程,；間接加熱法是將電極置于接頭一側(cè)的鋼質(zhì)母材上，電流通過釬縫一側(cè)的母材電阻發(fā)熱（或通過發(fā)熱元件發(fā)熱）來實(shí)現(xiàn)釬焊,。采用間接加熱法可避免電極與硬質(zhì)合金接觸,，防止硬質(zhì)合金的過熱和燒損，避免其硬度的降低和開裂,�,？膳溆勉~基或銀基釬料，常用的有H68,、HL105釬料等,，其中HL105釬料的抗剪強(qiáng)度較高，對于YT5刀具的焊接,，抗剪強(qiáng)度可達(dá)28.5GPa ,，對于YG8可達(dá)到29.7GPa。釬劑一般采用脫水硼砂【7】,。

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加熱電壓是電阻釬焊的重要參數(shù)，要選擇合適的數(shù)值以保證合理的發(fā)熱升溫速度,；其次要保證電極與工件接觸處于良好狀態(tài),。加熱過程中要及時排渣，防止釬縫夾雜和氣孔形成而降低強(qiáng)度,。使用硼砂釬劑時一定要先經(jīng)過脫水處理,，否則由于結(jié)晶水的存在，在焊接過程中結(jié)晶水蒸發(fā),，在焊接區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生大量氣體,，既影響了正常排渣，又易在焊縫中產(chǎn)生氣孔【7】,。
# \+ w( |4 z' H, V/ F) R& i. z電阻釬焊的操作較為簡單方便,，效率比火焰釬焊高，工件表面的氧化較少,，但是在加熱過程中易造成工件局部過熱燒損,。此外對于復(fù)雜形狀的工件、多刃刀具及尺寸很小的工件也不便操作【2】,。
% U& d5 f% x6 p. Q7 t           3）感應(yīng)釬焊   
, \0 n. x+ [6 l3 }9 [) {$ x2 u           感應(yīng)加熱釬焊的優(yōu)點(diǎn)是加熱迅速,，釬料液化過程短，并可以在各種氣氛(空氣,、保護(hù)氣體,、真空)下進(jìn)行,，能減輕硬質(zhì)合金過熱和氧化，有利于提高焊接質(zhì)量,；該方法的缺點(diǎn)是設(shè)備較復(fù)雜,、一次性投資較大，其次是感應(yīng)電流的趨表效應(yīng),，當(dāng)釬焊大厚工件時,，加熱溫度不均勻，難于保證釬焊質(zhì)量,，且效率也低,，故一般只適用于釬焊結(jié)構(gòu)型式簡單（最好是軸類細(xì)長型）的小尺寸焊件【2】。
4 j% y. ]  F- X; P* c2 e, }) i. ]           感應(yīng)釬焊的工藝參數(shù)一般包括釬縫間隙,、加熱速度,、冷卻速度、感應(yīng)圈形狀尺寸,、釬料釬劑的加入方式等因素,。這些因素必須有一個合適的組配范圍，因素的波動會對焊縫質(zhì)量造成不良影響,，尤其是在硬質(zhì)合金中產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,。
           釬縫間隙值是確保釬焊質(zhì)量的重要參數(shù)。通常認(rèn)為釬縫越小,焊接應(yīng)力越大,反之亦然,。釬縫間隙過小時,會發(fā)生“擠死”和“釬不透”,使接頭強(qiáng)度下降和焊接應(yīng)力增加,；而間隙過大,毛細(xì)作用減弱,也會導(dǎo)致“釬不透”,使接頭強(qiáng)度下降。因而大小適中的釬縫間隙對減小焊接應(yīng)力和增強(qiáng)焊縫牢度有很大的作用【8】,。
           加熱和冷卻速度對釬頭焊接質(zhì)量有很大影響,。加熱速度太快,合金中會產(chǎn)生較大的應(yīng)力； 加熱太慢,則高溫停留時間長,這雖然能使液態(tài)釬料的潤濕和擴(kuò)散更完善,但會造成合金的氧化燒損,。通常加熱以不超過100℃/ s為宜,。冷卻速度太快,合金中會產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力；冷卻速度太慢,雖然能減小焊接應(yīng)力,但對鋼體材質(zhì)的淬火不利,，故一般以60℃/s為宜【8】,。
3 x/ m0 b3 f, s% U7 \# m& ]感應(yīng)圈是感應(yīng)加熱設(shè)備的重要元件,交流電源的能量是通過它傳遞給焊件而實(shí)現(xiàn)加熱的,因此,感應(yīng)圈的結(jié)構(gòu)是否合理對于釬焊質(zhì)量和生產(chǎn)率有很大影響。正確設(shè)計和選用感應(yīng)圈的原則是: 感應(yīng)圈應(yīng)有與焊件相適應(yīng)的外形, 盡量減少感應(yīng)圈本身和焊件之間的無用間隙,間隙最好不大于2～3 mm,，以便提高加熱效率,。為了使焊件加熱平穩(wěn)、均勻,，防止焊件尖角處發(fā)生局部過熱,應(yīng)當(dāng)合理選擇感應(yīng)圈的匝數(shù)和感應(yīng)電流的交變頻率等參數(shù),。
/ }1 v0 y# b& A+ e           4）爐中釬焊  
           將裝配好的工件放在電阻絲發(fā)熱的加熱爐中進(jìn)行加熱釬焊的方法稱之為爐中釬焊,其特點(diǎn)是工件整體加熱，加熱均勻、工件變形小,。不足之處是加熱速度慢,、效率低。但對于批量生產(chǎn),，一爐可以同時釬焊多個接頭及焊件,，以此可以彌補(bǔ)加效率低的不足【9】。爐中釬焊的加熱氣氛有以下幾種：
           a）空氣爐  
           由于焊件在空氣中加熱時工件容易氧化,，且升溫速度較慢,，不利于釬劑去除氧化膜，故應(yīng)用受到一定的限制,，目前已逐漸被保護(hù)氣氛爐中釬焊和真空爐中釬焊所代替【9】,。
- [% @" P; f+ W- g7 B0 [           b) 保護(hù)氣氛爐
           根據(jù)保護(hù)氣氛的不同，可以分為還原氣體和惰性氣體爐中釬焊【9】,。還原性氣體一般用H2或CO,，不僅能避免工件在加熱過程的氧化，還能還原工件表面的氧化膜,，有助于釬料的潤濕,；惰性氣體一般用Ar、N2和He等,，對氣體純度的要求較高,，一般要在99.99％以上，在氣體入爐前還要經(jīng)過脫水(硅膠,、濃硫酸)脫氧(海綿鈦)裝置,。工件通常應(yīng)放在容器內(nèi),，在流動的氣體中進(jìn)行加熱釬焊,。用惰性氣體比用還原性氣體的安全性要高。加熱溫度,、保溫時間及冷卻速度是主要的工藝參數(shù),。加熱溫度高于900℃時，硬質(zhì)合金的硬度會有明顯降低,。保溫時間過長時也會引起硬質(zhì)合金的硬度降低,。焊后應(yīng)緩慢冷卻，以防止開裂【10-12】,。
0 W1 M$ o! }# K5 b' t7 f% }           c) 真空爐
2 ^( `# v* Y) ]4 |' ?. a           真空釬焊是基于在真空中加熱時金屬及其氧化物產(chǎn)生蒸發(fā),，破壞其表面氧化膜,，從而達(dá)到去膜效果的。在真空條件下，有一些金屬可在低于熔點(diǎn)的溫度下便發(fā)生顯著蒸發(fā),，也有一些金屬氧化物會發(fā)生揮發(fā)。金屬，特別是金屬氧化物的蒸發(fā)能有效地破壞表面氧化膜，使真空條件下的無釬劑釬焊成為可能,。對于以TiC為硬質(zhì)相的YW類硬質(zhì)合金來說，采用Ag－Cu－Zn系合金作為釬料,，在真空爐中釬焊是一種比較好的方法,，因?yàn)楹附舆^程中Zn的揮發(fā)能使Cu的擴(kuò)散能力增強(qiáng)，從而使焊縫強(qiáng)度升高【13】,。
           真空釬焊的優(yōu)點(diǎn)是可防止被焊金屬,、硬質(zhì)合金及釬料與氧、氫,、氮等氣體介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生不良影響,，并且由于釬焊組裝件在真空爐中升溫、降溫緩慢,，從而可大大降低溫度梯度,，有利于減少釬焊應(yīng)力，獲得高質(zhì)量的釬焊質(zhì)量,，在焊接大件及形狀較復(fù)雜的硬質(zhì)合金時采用真空釬焊技術(shù)尤為有利,。由于金屬及其氧化物的蒸發(fā)是隨著周圍氣壓的降低及溫度升高而加劇的【14】，因此真空釬焊的爐內(nèi)真空度,、加熱溫度及保溫時間是影響釬焊質(zhì)量的主要因素,，正確選擇這些參數(shù)對釬焊質(zhì)量至關(guān)重要。
           加熱溫度的選擇應(yīng)參照所用釬料的實(shí)際熔點(diǎn),，在空氣中加熱一般比熔點(diǎn)高10～30℃,。而在真空釬焊時，由于傳熱的滯后效應(yīng),，也為了提高釬料的流動性,，加熱溫度應(yīng)比空氣中略高一些【14】；對于同樣尺寸的焊件,，真空釬焊時的保溫時間應(yīng)比空氣爐中的適當(dāng)延長,。如果時間太短，則釬料與被焊母材之間來不及形成足夠的冶金結(jié)合,，還可能由于加熱不均勻而造成“虛焊”,。相反，如果保溫時間過長,，則有可能導(dǎo)致釬料嚴(yán)重?zé)龘p蒸發(fā),，從而導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度降低【14】。
           真空度的選擇與被焊件材質(zhì)及所用釬料的成分,、性質(zhì)有關(guān),，同時也與釬焊溫度有關(guān)，一般應(yīng)在10－3Mpa 以上，以便獲得良好的去膜效果,。釬料中的Zn,、Ag在真空狀態(tài)下顯著蒸發(fā)的溫度較低，為避免釬料中的這類元素蒸發(fā),，在接近焊料熔化溫度時,，可停止抽真空。此外,，對于一定材質(zhì)的焊件及所用釬料,，可由確定的加熱溫度來反推所需的爐內(nèi)真空度【14】。

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5）激光釬焊  
           激光作為一種新型的焊接熱源,，具有加熱速度快,、熱影響區(qū)窄、焊后變形及殘余應(yīng)力小等特點(diǎn),，特別是在減弱接頭熔合區(qū)脆化方面,，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。這使其有可能應(yīng)用于硬質(zhì)合金的焊接【15】,。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道,，可采取激光的“深熔焊”和“熱導(dǎo)焊”模式進(jìn)行硬質(zhì)合金的釬焊，用純Cu,、Ag－Cu合金作為釬料,。相關(guān)的工藝參數(shù)主要有激光功率、焊接速度,、焦點(diǎn)位置,、填充層厚度等【15-17】。由于硬質(zhì)合金與釬料之間的熔點(diǎn)相差很大, 在焊接中要嚴(yán)格控制工藝參數(shù), 既使釬料在瞬時內(nèi)充分熔化, 以浸潤硬質(zhì)合金, 又能將硬質(zhì)合金基體加熱到較高的溫度而不致熔化, 使其能夠更好地被液態(tài)釬料所潤濕, 形成理想的釬焊接頭【16】,。
           在激光“深熔焊”過程中, 激光功率密度很高,在激光直接作用的區(qū)域, 硬質(zhì)合金瞬間可達(dá)很高溫度, 并與釬料中的Cu發(fā)生劇烈的“親合”作用,，還容易發(fā)生釬料的蒸發(fā)和過度燒損，使表面出現(xiàn)嚴(yán)重的凹陷現(xiàn)象【15】,，因此必須通過適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)來減少釬料的燒損,。另外由于硬質(zhì)合金中Co的含量一般都很低, 在激光“深熔焊”的高溫作用下極易逸失, 而使WC以疏松的狀態(tài)存在, 此時的硬質(zhì)合金將不能保持原有的致密燒結(jié)組織和性能, 導(dǎo)致接頭不可避免地出現(xiàn)一些裂紋,、氣孔等缺陷【17】,。
& Z7 P% F6 R& H0 U0 Z4 r- J4 F) l4 J           在“熱導(dǎo)焊”過程中，激光束直接作用在釬料上,，需采用表面涂料來提高釬料對激光的吸收率,。另外，為了使釬料在瞬間盡量多地吸收激光能而熔化,，應(yīng)采用小直徑光斑【15】,。焊接時，激光束的大部分能量被釬料吸收，吸收的能量在極短的時間內(nèi)迅速向下傳導(dǎo),，使其完全熔化,，從而浸潤硬質(zhì)合金。這種方式較易獲得沒有凹陷的完整釬焊接頭【15】,。
          在激光釬焊過程中, 由于熱過程極短,，一般只存在硬質(zhì)合金中的Co向液態(tài)釬料的溶解和短距離擴(kuò)散，而釬料中的Cu則基本上未向硬質(zhì)合金擴(kuò)散,，因而兩者之間的冶金結(jié)合不夠充分,這會直接降低接頭的剪切強(qiáng)度,。由于Ni與硬質(zhì)合金中的Co物理化學(xué)性質(zhì)相似, 能夠與硬質(zhì)合金很好地親和, 同時又能夠與Cu無限互溶, 因而為了改善釬料與硬質(zhì)合金的冶金結(jié)合, 提高接頭質(zhì)量, 可采用預(yù)先在硬質(zhì)合金釬焊面上電鍍Ni的方法加以改善【17】。
1 w8 t$ X. v1 i3 X4 L+ s5 {3 ~           2.2  擴(kuò)散焊
           真空擴(kuò)散焊和熱等靜壓擴(kuò)散焊可應(yīng)用于硬質(zhì)合金的焊接,。在真空擴(kuò)散焊接中,，影響接頭質(zhì)量的因素很多，如材料成分,，被焊表面質(zhì)量,、真空度、中間夾層材料以及加熱和冷卻速度等,，但最主要的因素是溫度,、壓力和時間【18】。焊接壓力的增加對縮短焊接時間,、提高生產(chǎn)率尤為重要,；焊縫的剪切強(qiáng)度一般會隨焊接時間的增加而提高，因?yàn)楹附訒r間延長可使被焊表面上的顯微凸點(diǎn)大多消失,，明顯增加接觸面積,，原子的擴(kuò)散較為充分，焊合率可得到明顯提高,。焊接時間的進(jìn)一步延長對低壓力擴(kuò)散焊的接頭強(qiáng)度仍是有益的【19】,，但過長的時間難以在生產(chǎn)中實(shí)施應(yīng)用。焊接壓力和時間的合理搭配可以通過正交試驗(yàn)法來選定【18,19】,。
" e6 v- i, v4 a4 l" Y           由于Co和Ni具有相同的晶體結(jié)構(gòu)類型和相近的點(diǎn)陣常數(shù),，兩者之間能夠無限互溶而形成連續(xù)固溶體，因此焊接過程中一般選取Ni為中間層,。低溫擴(kuò)散焊接頭強(qiáng)度主要受到兩個微觀因素的影響,，即Ni/WC-Co界面上的相互擴(kuò)散程度和是否形成脆性相。要使接頭強(qiáng)度達(dá)到使用要求,，一般必須使Ni在WC-Co中的擴(kuò)散達(dá)到一定深度,。例如對于以Ni為中間層的PDC復(fù)合片硬質(zhì)合金刀桿擴(kuò)散焊接頭來說，要使剪切強(qiáng)度達(dá)400MPa以上,，至少要保證Ni在WC-Co中的擴(kuò)散距離大于10μm,。對于脆性相來說,，只要不偏聚在相界、晶界等處,，一般不會影響接頭強(qiáng)度,。以純Ni作為中間層可以大大減少η相的形成【20】。
           真空擴(kuò)散焊對焊件的尺寸和形狀有限制,，一般只適用于軸向?qū)�接式的簡單�?fù)合工件,，應(yīng)用范圍有很大的局限性。隨著對復(fù)雜形狀大型硬質(zhì)合金復(fù)合構(gòu)件應(yīng)用要求的增多,，例如軋輥,、導(dǎo)輥等，由于被焊面大,，焊件形狀復(fù)雜,，構(gòu)件工況條件苛刻，一般的釬焊和真空擴(kuò)散焊難以滿足要求,，而采用熱等靜壓擴(kuò)散焊工藝是解決此類問題的最佳途徑【21】,。
4 B) Q+ h# Y6 w: [6 v2 N9 W) ^           熱等靜壓擴(kuò)散焊的工藝參數(shù)主要是溫度、壓力,、時間,、中間層材料及其厚度。焊接的主要問題是殘余應(yīng)力,，因?yàn)橛操|(zhì)合金與鋼擴(kuò)散形成大面積連接后,，會因熱膨脹系數(shù)的失配而產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，特別是在硬質(zhì)合金表面產(chǎn)生過大的殘余拉應(yīng)力,，它是導(dǎo)致接頭低載荷斷裂的主要因素,。采用Ni作中間層可有效地減少殘余應(yīng)力，提高接頭強(qiáng)度【21】,。
           2.3  鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊
           TIG焊作為一種連接硬質(zhì)合金與鋼的新方法,，目前還處于試驗(yàn)階段。在焊接硬質(zhì)合金時,，一般采取Ni-Fe合金,、純Ni、Co-Fe合金和Ni-Fe-C合金作為填充金屬,。焊接過程中的主要問題是在焊縫界面處硬質(zhì)合金一側(cè)易形成有害的η相,。這些η相主要是由于在焊接過程中C向焊縫金屬中擴(kuò)散，而Fe向WC中擴(kuò)散形成,。大塊η相的存在是焊接接頭的抗彎強(qiáng)度低下的原因,，嚴(yán)重影響了焊接接頭的韌性,。在焊接YG30與45鋼的試驗(yàn)中,，當(dāng)大塊η相存在時,，接頭的抗彎強(qiáng)度為0.960GPa；當(dāng)接頭沒有η相時,，彎曲強(qiáng)度可達(dá)1.341GPa【22】,。
           填充金屬中的Fe元素促進(jìn)η相的形成，F(xiàn)e元素含量增加,，易形成大塊η相,，并在界面聚集分布；而Ni元素抑制η相的形成,，在熱影響區(qū)形成彌散分布的細(xì)小η相【23】,。用Ni-Fe合金焊絲焊接所得焊縫硬度略高于純Ni焊絲焊接所得焊縫硬度【3】。
8 ]& F+ s# B  I           2.4  電子束焊
           電子束作為焊接熱源具有加熱功率密度大,、焊后變形小,、焊縫深寬比大、規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣等優(yōu)點(diǎn),，并且由于焊接熱過程極短,，能在一定程度上控制元素的擴(kuò)散，抑制硬質(zhì)合金與鋼界面形成有害的η相,，使接頭具有一定的抗彎強(qiáng)度,，所以它有可能作為一種焊接硬質(zhì)合金的新方法。有研究表明,，在焊接YG30與45鋼的試驗(yàn)中,，采用預(yù)熱、低電流,、慢速度的焊接規(guī)范,，可獲得界面結(jié)合良好的接頭，但接頭的顯微組織中有η相生成,，并且分布于焊縫靠YG30一側(cè)的熔合區(qū),，在界面處聚集長大，主要原因是焊接過程中硬質(zhì)合金中的C熔入焊縫以及焊縫中的Fe向硬質(zhì)合金中遷移造成的【24】,。
! l$ K( P* M5 B1 Z& i. b2 K& a           3  硬質(zhì)合金焊接技術(shù)的展望
           中國目前是世界上最大的硬質(zhì)合金生產(chǎn)與消費(fèi)國,。隨著我國工業(yè)化與現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，硬質(zhì)合金在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛,，而焊接作為連接硬質(zhì)合金與鋼基金屬的一種重要方法,，它將在廣闊開發(fā)硬質(zhì)合金的應(yīng)用中發(fā)揮越來越重要的作用。
2 _& N9 i5 n& m+ Y7 \; C4 O           由于硬質(zhì)合金的高熔點(diǎn)及和基體金屬的物理性能相差較大,，傳統(tǒng)的釬焊技術(shù)仍將是連接硬質(zhì)合金與鋼基金屬的主要方法,，其中應(yīng)用最普遍的仍將是火焰釬焊和感應(yīng)釬焊。釬焊的可操作性較強(qiáng),，可以針對不同的生產(chǎn)要求和使用場合選擇不同的加熱（釬焊）方法,，也就是可根據(jù)構(gòu)件的材質(zhì)和型式尺寸,，靈活選用不同的熱源、釬料及去膜方式等,，實(shí)現(xiàn)接頭質(zhì)量,、生產(chǎn)效率和成本的協(xié)調(diào)。然而對于普通釬焊工藝來說,，其接頭強(qiáng)度和耐溫程度都不高,，如何提高釬焊接頭的常溫和高溫承載能力（尤其是服役于復(fù)雜高強(qiáng)載荷下的礦山工程機(jī)械）是有待研究解決的主要問題，這些問題應(yīng)在研制新型釬料,、設(shè)計適當(dāng)?shù)慕宇^型式及釬縫間隙,、選定更加合理的加熱工藝參數(shù)等方面開展進(jìn)一步的試驗(yàn)探索。
4 F& ^9 y  [" H5 }! n0 I           擴(kuò)散焊也是連接硬質(zhì)合金與鋼基金屬的一種比較可靠的焊接方法,，它的接頭強(qiáng)度和耐溫程度一般比較高,，但如何抑制接頭擴(kuò)散區(qū)脆性相形成、改善接頭區(qū)的組織結(jié)構(gòu)和減少殘余應(yīng)力仍是要研究解決的主要問題,。此外,，擴(kuò)散焊的設(shè)備投資大、生產(chǎn)效率低和成本高等因素極大地限制了它的推廣應(yīng)用,。
# Y4 K5 v9 |, Q           近年來在硬質(zhì)合金焊接技術(shù)方面開展的激光釬焊,、電子束焊和TIG焊等新工藝試驗(yàn)研究，將“熔焊”成分引入到了硬質(zhì)合金的焊接中,，拓展了人們僅局限于用傳統(tǒng)釬焊方法焊接硬質(zhì)合金的視野,，而且這些新方法的成功應(yīng)用，必將大有希望提高硬質(zhì)合金與鋼基金屬焊接接頭的強(qiáng)度及耐溫能力,，進(jìn)一步開發(fā)硬質(zhì)合金在高端工業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用,。然而，這些方法目前還處于試驗(yàn)室研究階段,，其中還有很多問題有待探索和研究解決,，包括：硬質(zhì)合金的焊接冶金學(xué)理論、填充焊絲的合金成分設(shè)計,、熔合區(qū)的η相的形成與控制,、焊接裂紋及變形的控制等。
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東海fyh126

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kkaa123

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生命的軌跡

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