工業生産では,耐磨性のあるウォルフスタンカービッド部品 (耐磨材,工具切片など) と高強度鋼部品 (機器ベースなど) を組み合わせる必要がしばしばあります,この組み合わせは,ワルフタンカービッドの耐磨性と鉄鋼の強さを利用します.この時点で,多くの人は疑問に思います: "ワルフタンカービッドは鉄鋼に直接溶接できますか?" このような問題に取り組む経験を持つ業界実務家として明確な答えは:そう,それはできるが,簡単ではない.
ウォルフレムカービッドと鋼の材料特性 (例えば,溶融点,熱膨張特性) の大きな違いにより,一般的な溶接方法がしばしば裂け目を引き起こす.しかしこの記事では,溶接が難しい主な理由,3つの実行可能な産業用方法,実用的な応用シナリオ工場での実用的な経験に基づいており,産業用に使用するための明確性と関連性を確保します.
1タングメン・カービッドを鋼に溶接するのは難しい理由
ウォルフスタンカービード (WC) を鋼 (例えば炭素鋼,不?? 鋼) に溶接する際の根本的な課題は,主に3つの側面から,それらの異なる材料特性から生じます.
1.1 溶融点と高温安定性の大きな差異
鉄鋼は通常1,450~1,550°Cの溶融点を有するが,ウランカービッドは高温では安定性が低い.分解しやすくなり 壊れやすくなります常用溶接の高温 (例えば,弧溶接は1,500°Cを超えることが多い) は,ワルフスタンカービッドを直接損傷し,強い結合が形成される前に無効にします.
1.2 不一致な熱膨張係数
溶接時,材料は加熱すると膨張し,冷却すると収縮する.鋼は,ワルフタンカービッドよりも熱膨張係数がはるかに高い.例えば,炭素鋼は,約12×10−6/°Cの係数を有する.温度は5×10−6/°Cのみである.冷却中に,鋼はウランカービッドよりもはるかに収縮し,溶接割れやウランカービッドの破裂を引き起こす大規模な熱ストレスを発生させる.
1.3 物質的な性質の固有の差異
鋼は柔軟性のある金属で ストレス下では 折れずに変形しますウォルフタンカービードは陶器のような複合物 (ウォルフタン-炭素結晶とコバルト結合物から構成され) で,本質的に脆いこの差異は,溶接後,負荷下での鋼の変形が直接ウォルフレムカービッドに移され,壊れやすい骨折を引き起こすことを意味します.
産業用ケース: ある工房では,従来の弧溶接を用いて,ワルフタンカービッドの刃を鉄鋼のツールのホルダーに溶接しようと試みた.冷却中に,鋼筋ホルダの収縮による熱圧により,ワルフタンカービッドの刃が溶接路に沿って完全に割れ,部品のすべてのバッチが役に立たない状態になりました..
2タングメンカービッドを鋼材に溶接するための可行な工業方法 (応用シナリオを含む)
熱帯電池 の 熱帯電池 の 熱帯電池 の 熱帯電池核戦略は"ウォルフタンカービッドを保護するために温度を制御"と"裂けることを防ぐためにストレスを軽減"." 以下は,最も広く使用されている3つの方法です.
2.1 ハードブレジング (最も一般的で低コスト)
- プロセスの原則熱温は800~1,100°Cの間で制御されます. フィルラーを溶かすのに十分な高さで,ウルフタンカービッドの分解や脆さを防ぐのに十分な低さです. 冷却すると,固化した填料は機械的および部分的な金属結合を作り出します.
- 利点: 設備の要求が低く (炎や抵抗炉の加熱作業),コストが低く,大量生産に適しており,ウォルフタンカービッドの熱損傷は最小で,溶接効率は高い.
- 欠点: 融合溶接よりも結合強度が低く,衝撃抵抗が低く,高負荷または高周波の衝撃アプリケーションに適していません.
- 応用シナリオ:
- 鉱山機器の着用コーナー (例えば,鉄鋼粉砕機のベースにウルフスタンカービッドブロックを溶接)
- 一般的な切削ツール (例えば,ウランガムカービッドの縁を鋼製の木材加工用平板機体と結合する)
- ポンプ用の耐磨リング (例えば,耐磨性を高めるため,鉄鋼ポンプハースの内壁にワルフスタンカービッドの耐磨リングを溶接する)
産業用ケース: コンクリートミキサーの製造者は,鉄鋼ミキサーの刃に小さなウルフスタンカービッドブロックを固定するために銅ベースの溶接を使用しました.刃の使用寿命は3ヶ月から12ヶ月まで延長されました.総コスト削減が約30%.
2.2 拡散結合 (高強度,精密部品に適)
- プロセスの原則: 低温と高圧の組み合わせにより,原子拡散を促進しながら,ワルフタンカービッドの分解を防止します.補填金属は必要ありません 結合は材料内の原子の動きに依存します溶接強度は基材に近い.
- 利点: 非常に高い結合強度,可視な溶接インターフェイスがない,優れた密封性,精密部品や高強度要件に適しており,溶接後の材料特性に最小限の影響があります.
- 欠点: 高設備投資 (特殊な高温高圧拡散炉が必要),長い生産サイクル (各溶接に数時間かかる),高コスト大きいか不規則な部分に適さない.
- 応用シナリオ:
- 液圧バルブ用のスロール (例えば,漏れのない性能のために,ウルフスタンカービッドの密封表面を鋼のスロールに溶接する)
- 精密型模具挿入物 (例えば,次元精度を確保するために,ウォルフスタンカービッドのパンチを鋼冷圧模具枠に結合する)
- 高強度航空宇宙部品 (鉄鋼の硬さとウランカービッドの耐磨性の両方を要求し,厳格な信頼性要求).
2.3 レーザー溶接 (柔軟性があり,複雑な形状や修理に適している)
- プロセスの原則: レーザーの集中エネルギーが熱を小さな面積 (溶融池直径通常0.5-2mm) に制限し,温度と熱入力を正確に制御することができます.これは熱圧を最小限に抑えます.フィルラーメタルは,ワルフタンカービッドと鋼間の材料の違いを補償します溶接互換性を向上させる.
- 利点: 高速な溶接速度,熱の影響を受ける領域が小さい,複雑な形状 (例えば,曲げた表面,小さな穴の縁) を溶接する能力,小批量生産や部品修理に適しています.そして美的な溶接外観.
- 欠点: 設備の高額 (ファイバーレーザー溶接機は高価),操作者に対する高い技能要求 (レーザー焦点の正確な制御が必要),超大型部品の不適性.
- 応用シナリオ:
- 磨かれた部品の修理 (例えば,磨かれた鋼軸の寸法を回復するためにウルフスタンカービッド層を溶接)
- 不規則な道具の製造 (例えば,特製フレーズ切断機用のウォルフタンカービッドの切断頭を鋼刀柄に結合する)
- 細細の精密部品 (例えば,電磁カービッドの磨き点を直径 ≤10mmの鋼閥コアに溶接する)
3溶接の失敗を避けるための4つの重要な操作のヒント
適正 な 溶接 方法 に よっ て も,不当 の 操作 に よっ て 溶接 裂け,ウルフタン カービッド の 脱落,その他 の 問題 が 生じ ます.産業 の 経験 に よれ ば,以下 の 4 つの 重要な ステップ に 集中 する こと が でき ます.
3.1 溶接前表面の準備: 清潔さと粗さを確保する
溶接表面の油,酸化物層,または腐蚀は,フィルラー金属の濡れや原子拡散を妨害し,結合の失敗につながります. 具体的なステップ:
- タングランカルビッド表面: 砂砂紙を800~1,000粒の砂砂紙で塗り,金属の光が均一になるまで酸化物を除去します.砂砂塵と油を除去するためにアルコールまたはアセトンを拭きます.
- 鋼の表面: 鉄筋ブラシまたは酸漬けで生地を除去し,その後砂で荒い表面 (荒さRa1.6~3.2μm) を形成し,フィルラー金属との粘着性を改善します.最後に,アセトンを用いて毛穴のない布で清掃する.
否定的なケース: 作業場では,硬溶接の前に鋼筋ベースから油を完全に除去できませんでした.タンフレムカービッドブロックが1週間の使用後に脱ぎ出しました. 填料金属と油汚染された鋼間の粘着が悪いためです..
3.2 熱帯温度と時間を厳格に制御する
温度と時間は,溶接品質に極めて重要です. 方法と材料の種類に基づいて調整します.
- ハードブレディング: 温度を800~1,100°Cの間保ちます (ウォルフレムカービッドの分解を防ぐために1,100°Cを超えてはならない).熱する時間は,フィラーを溶かして隙間を埋めるのにちょうど十分であるべきです (通常,各パーツあたり10~30秒).
- 拡散結合: 600~1,000°Cの温度と均質な圧力を維持する (局所的なストレスのためウランカービッドの破裂を防ぐため).保持時間は,部品厚さに依存する (通常,完全な原子拡散に 1 〜 3 時間).
- レーザー溶接: パーツの厚さ (通常500~1,500W) に基づいてレーザー電力を調整します.過熱を防ぐために,パルス加熱 (熱-休止-熱サイクル) をパルス1〜2秒で使用します.
3.3 熱ストレスを軽減するために移行層を使用する
熱膨張の不一致を解決するために,トランジション層 (例えば,ニッケル合金シート,銅合金シート) をウランガムカービッドと鋼間に挿入する.その熱膨張係数は 2 つの材料の間にあります,冷却ストレスを減らすバッファとして作用する:
- 実施: 溶接面積のサイズに合うように移行層を切って,ワルフタンカービッドと鋼の間にサンドイッチして,組み立てを一緒に溶接します. 層厚さは0.1 〜 0.0 になります.5mm (太すぎると結合強度が低下する).
- 結果: 鉱山機器の製造者は,ウランカービッドの磨き層を溶接する際にニッケル合金移行層を追加することによって,溶接割れ率を40%から8%未満に削減しました.
3.4 溶接後慢冷却: 内部ストレスを解消する
溶接後に迅速な冷却 (例えば,水で冷却) は熱ストレスを悪化させ,裂きを引き起こす.ストレスを解消するためにゆっくり冷却を使用する:
- 自然な冷却が遅い: 溶接 された 部品 を 乾燥 し た 風 の ない 環境 に 置い て 24 時間 以上 自然 に 冷却 し て ください.低温 や draft に 晒さ れ ない よう に してください.
- 低温テンパリング: 可能な限り,パーツを冷却炉に置き,2~4時間 200~300°C に保ち,部屋温度に冷却します.これにより内部ストレスが解き放たれ,結合安定性が向上します..
4一般 的 な 誤解 が 明らか に なっ た
4.1 "溶接強度が高ければ高いほど良い"
溶接強度が高すぎると反効果的です 固有の脆さにより,強すぎた結合は鉄鋼の変形を直接溶接強度に変換します骨折を起こす良い溶接は"信頼性"と"ストレスバッファリング"をバランスして壊れやすい故障を避ける.
4.2 "すべてのウルグメンカービッドは溶接可能"
コバルト含有量は,溶接性に大きく影響する.低コバルト含有量 (<5%) のワルフスタンカービッドは,フィルラーや不純金属に粘着性が悪く,溶接障害を引き起こす.より良い相容性のために8~15%コバルトを含むグレードを選択します.
4.3 "溶接後の検査は必要ない"
質の確保には検査が不可欠です. 溶接後,視覚的検査 (裂け目,孔隙性),機械的試験 (張力試験,衝撃試験),設備の故障を引き起こす欠陥のある部品を避けるため,密封試験 (密封された部品).
結論
ワルフタンカービッドを鋼に溶接することは完全に可能ですが,部品の用途,サイズ,性能要件に基づいて適切な方法を選択する必要があります.
- 選択する硬溶接大量生産や適度強度需要の場合
- 選択する拡散結合精密部品や高強度要求の場合は,
- 選択するレーザー溶接複雑な形状や修理のために
表面の準備や温度管理 移行層の使用 ゆっくり冷却することで 裂け目や脱ぎを避けることができますワルフスタンカービッドの耐磨性と鋼の強さを組み合わせた信頼性の高い結合を達成する.
部品が特殊な作業条件 (例えば,超大サイズ,超高圧,強い腐食) を伴う場合,適切な溶接プロセスについて確信がない場合は,手を差し伸べてください製品が工業的要件を満たすように 試料の溶接試験も行えます
Japanese
