發(fā)布時間：2021-03-26 10:52

　　硬質(zhì)合金在實際應(yīng)用中常常需要與鋼進行連接,而硬質(zhì)合金與鋼的熔焊一直是硬質(zhì)合金連接的一個較為棘手的問題,最主要的問題是在焊接過程中由冶金反應(yīng)形成有害相和由于線膨脹系數(shù)差別大造成較大的殘余應(yīng)力而引起開裂。近幾年隨著高精尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,激光焊成為一種使用廣泛的焊接方式,越來越多的學(xué)者嘗試用激光焊來實現(xiàn)硬質(zhì)合金與鋼的異種金屬連接,但大部分學(xué)者采用電鍍或者預(yù)置中間層的方式,都存在一些弊端。本文選取ENi102焊條,Z408焊條和Fe55NiC焊絲,以電弧焊的方式在45鋼表面預(yù)先堆焊過渡層,再與YG20進行激光焊接,對激光焊接頭進行了掃描電鏡（SEM）觀察、能譜（EDS）測試、硬度測試,彎曲力學(xué)性能試驗,系統(tǒng)的研究了過渡層對硬質(zhì)合金與鋼激光焊的影響,并得到了最佳過渡層的最佳激光焊工藝。主要研究結(jié)果如下:YG20硬質(zhì)合金與45鋼無過渡層直接激光焊時,在焊縫與硬質(zhì)合金界面位置生成了有害脆性η相和魚骨狀共晶碳化物,且硬質(zhì)合金側(cè)形成寬15μm左右的Co流失區(qū),導(dǎo)致接頭性能較弱;45鋼表面堆焊過渡層后,抑制了脆性n相的生成,碳化物呈點狀彌散分布,硬質(zhì)合金側(cè)沒有明顯的Co流失區(qū),焊縫金屬硬度較無過渡層接頭焊縫明... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２界面處微觀組織??

焊接最大殘余應(yīng)力出現(xiàn)在焊縫或者在硬質(zhì)合金母材??上，而焊縫和硬質(zhì)合金母材兼容變形能力差，所以易在這兩處形成裂紋。當(dāng)采用鎳鐵合??金作為中間材料時，焊縫組織主要由（鐵、鎳）固溶體和分散分布的碳化物組成。焊縫??的顯微硬度顯著降低，焊接應(yīng)力得到了釋放。添加鎳－鐵中間物后，在硬質(zhì)合金／焊接界??面形成焊接－釬焊接頭。界面未形成富含碳化物的過渡層，避免了裂紋的產(chǎn)生之后??陳國慶又對ＷＣ－Ｃｏ硬質(zhì)合金與４０Ｃｒ鋼進行了電子束焊，研究了焊縫中裂紋的形成機理，??結(jié)果表明，裂紋主要分為兩種類型，如圖１－４，?一類為冷卻過程中尚未凝固的液態(tài)薄膜??不能填充間隙產(chǎn)生的結(jié)晶裂紋，一類為較大殘余拉應(yīng)力使得焊縫中硬脆相開裂形成的淬??硬脆化裂紋［３６］。??ｍｍ??（ａ）沿晶裂紋?（ｂ）穿晶裂紋??圖１－４焊縫中裂紋形貌??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃｒａｃｋ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｉｎ?ｗｅｌｄ??９??

接接頭中均產(chǎn)生了較多的氣孔缺陷。所以采用粉末燒結(jié)的方式??自制了鎳基填充層，加入填充層后可以得到外觀無缺陷良好的電子束焊接頭，但對微觀??組織觀察發(fā)現(xiàn)在ＷＣ－Ｃｏ界面處出現(xiàn)了一條ＷＣ密度要明顯小于ＷＣ－Ｃｏ母材中的ＷＣ??密度的“過渡帶”，“過渡帶”的形成是由于處于固液混合態(tài)的ＷＣ－Ｃｏ在熔池及匙孔沖??擊作用下向熔池中移動，但是由于電子束焊接冷卻速度極快，熔池停留時間較短，因而??僅移動了較小的距離，從而形成了“過渡帶”。對引入了填充層后的電子束焊接頭進行??了等效應(yīng)力分析，結(jié)果如圖１－５，在硬質(zhì)合金側(cè)形成應(yīng)力的峰值［３７］。??４?ｉ?一?卜―??－％?＇下部Ｉ??左?３。。－?＾?＼??Ｉ?，?Ｉ?，?Ｉ?，?Ｉ?．?｜??－０．０２?．〇．〇１?０．００?０．０１?〇．〇２??距離／ｍ??圖１－５接頭等效應(yīng)力分布曲線??Ｆｉｇ．?１－５?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｓｔｒｅｓｓ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｊｏｉｎｔ??（６）激光焊??激光焊作為工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種高能束焊接方法，能量密度高、焊接速度快、??熱輸入精確可控、焊縫深寬比大、焊后變形小，而且靈活性比較強［５］。由于硬質(zhì)合金與??鋼的線膨脹系數(shù)相差較大，在焊接過程中容易產(chǎn)生裂紋，采用激光焊可調(diào)節(jié)多種參數(shù)，??使硬質(zhì)合金側(cè)的熱輸入盡可能小，可以降低焊接內(nèi)應(yīng)力，避免開裂現(xiàn)象的發(fā)生。近十幾??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]WC-Co硬質(zhì)合金與鋼電子束熔釬焊研究[D]. 吳振中.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
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本文編號：3101460