Możliwości spajania węglików spiekanych ze stalą wiązką lasera

Abstract

StreszczeniePołączenia spajane węglików spiekanych ze stalą powszechnie występują w produkcji narzędzi, stosowanych głównie w obróbce skrawaniem i w przemyśle wydobywczym. W artykule przedstawiono możliwości łą-czenia węglików spiekanych H10S i G10 ze stalą C45 za pomocą promienia lasera. Są to pierwsze, innowacyjne próby przeprowadzone w kraju. Połączenia pomię-dzy węglikami spiekanymi i stalą wykonano jako bezpośrednie oraz przy zastosowaniu przekładek między łą-czonymi materiałami, wykonanych z miedzi, lutu 3-warstwowego Ag49/Cu oraz niklu. Próby spajania wykonano w Centrum Techniki Laserowej w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach. W tym celu zastosowano laser dyskowy (λ = 1030 nm) TruDisk 12002 o mocy 12 kW, firmy Triumpf. Wiązka lasera ogniskowano najczęściej na powierzchni stali, aby nie doprowadzić do bezpośredniego oddziaływania lasera na strukturę węglików spiekanych. Ocenę złączy węglików spiekanych ze stalą C45 przeprowadzono na podstawie badań metalograficznych, analiz EDX i pomiarów mikrotwardości. AbstractWelded joints of hardmetals with steel are commonly present in manufacture of tools, mainly those used in the machining and in the mining industry. The paper presents possibilities of joining hardmetals H10S and G10 with steel C45 using laser radiation. These are first, innovative experiments carried-out in Poland. Joints between hardmetals and steel were made both directly and using spacers of copper, 3-layer filler Ag49/Cu and nickel between the materials to be joined. The trials were carried-out at Laser Technology Centre of the Polish Centre for Welding Technology in Gliwice. Applied was a disk laser TruDisk 12002 (λ = 1030 nm, output power 12 kW) made by Triumpf. The laser beam was basically focused on steel surface to avoid direct action of laser beam on hardmetal structure. Joints of hardmetals with C45 steel were evaluated on the grounds of metallographic observations, EDX analyses and microhardness measurements. WstępWęgliki spiekane zaliczane są do materiałów o warunkowej zdolności do spajania z powodu specyficznych właściwości powierzchniowych oraz bardzo odmiennych, w porównaniu ze stalą, właściwości fizycznych i mechanicznych. Podstawowe trudności, wystę-pujące podczas zwilżania lutem powierzchni węglików spiekanych, wynikają z obecności: -trudno zwilżalnych tlenków wolframu, -trudno zwilżalnych węglików wolframu WC, a szczególnie węglików tytanu TiC, tantalu TaC i niobu NbC.Węgliki spiekane charakteryzują się w porównaniu ze stalami do ulepszania cieplnego [1][2][3][4][5]: -2÷3-krotnie mniejszym współczynnikiem rozszerzalności liniowej (α W = 4,5÷7·10 -6 1/K, α S = 11÷14·10 -6 1/K), zależnie od temperatury, -większą przewodnością cieplną (α W = 38÷67 W/m·K, α S = 26÷60 W/m·K) [5], -3 -krotnie większym modułem sprężystości wzdłużnej, -bardzo małą zdolnością do odkształceń, na poziomie 0,1÷0,3% w temperaturze otoczenia, w związku z czym wykazują dużą skłonność do kruchego pę-kania [4], -trwalszymi warstwami tlenkowymi na powierzchni spajania. Spajanie węglików spiekanych ze stalą w prod...

Ocena ekologicznych topników do lutowania twardego w porównaniu z topnikami na bazie boraksu i kwasu borowego

“…Topniki na bazie kwasu borowego (H3BO3) i boraksu (czteroboran sodu Na2B4O7), występujące najczęściej w postaci proszku lub past lutowniczych, stosowane są do lutowania twardego stali niestopowych i stopowych, miedzi i jej stopów oraz żeliwa, przy użyciu lutów na osnowie miedzi i srebra [1,3]. Przez wiele lat były/są one stosowane w różnych dziedzinach przemysłu np.…”

“…Przez wiele lat były/są one stosowane w różnych dziedzinach przemysłu np. do lutowania elementów wymienników ciepła lub kształtek z węglików spiekanych ze stalowymi korpusami w przemyśle narzę-dziowym [1].…”

“…Oznaczenie Baza chemiczna Temperatura aktywności, °C powłoki jest on najczęściej usuwany mechanicznie obróbką strumieniowo-ścierną [1].…”

Development of a method for brazing elements made from WC/Co with addition of TiC

“…Przyczyną tego jest wystę-powanie na powierzchni materiału trudno zwilżalnych tlenków wolframu. TiC dodatkowo obniża zwilżalność węgli-ków spiekanych [1]. Do pomiaru zwilżalności powierzchni węglików spiekanych wykorzystano "Stanowisko do pomiaru kinetyki zwilżania podłoży lutowniczych" opracowane w firmie Gonar Bis Sp.…”

Impact of Tin and Nickel on the Brazing Properties of Silver Filler Metals and on the Strength of Brazed Joints Made of Stainless Steels

“…These phenomena also condition the further proper course of diffusing and dissolving processes during the formation of a brazed joint. For this reason, the assessment of the wetting of materials being brazed with a filler metal in specified technological conditions constitutes the basis for testing the brazing properties of filler metals or the assessment of the brazeability of parent metals [2÷5, 7,9,15].…”