聲測(cè)管的硬質(zhì)合金其強(qiáng)度越高，在釬焊過程中發(fā)生裂紋的可能性越小。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，用于精加工或超精加工的高硬度、高耐磨性合金聲測(cè)管(如YD15、YG3X、YN10等)在釬焊時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。我公司負(fù)責(zé)聲測(cè)管的生產(chǎn)及質(zhì)量管理，聲測(cè)管產(chǎn)生裂紋是影響聲測(cè)管質(zhì)量的主要問題之一。本文闡述了聲測(cè)管產(chǎn)生裂紋的原因及防止辦法，從多角度進(jìn)行了詳細(xì)地分析，有效地解決了長(zhǎng)期困擾聲測(cè)管生產(chǎn)的問題。

 

一、聲測(cè)管裂紋形成的機(jī)理及類型

 

1.加熱對(duì)硬質(zhì)合金形成裂紋影響聲測(cè)管與鋼(聲測(cè)管桿)的熱膨脹系數(shù)相差較大，而且合金的導(dǎo)熱性能也較聲測(cè)管體材料差，若在焊接時(shí)快速加熱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，促使聲測(cè)管在焊接層處熱應(yīng)力過大導(dǎo)致聲測(cè)管崩裂。

 

因此焊接溫度控制在約大于焊料溶點(diǎn)30℃～50℃。選用的焊料其熔點(diǎn)應(yīng)低于聲測(cè)管桿熔點(diǎn)60℃，焊接時(shí)火焰應(yīng)由下向上均勻加熱慢慢預(yù)熱進(jìn)行焊接，因此要求聲測(cè)管槽與聲測(cè)管焊接面形成一致。局部過熱會(huì)使聲測(cè)管本身或聲測(cè)管與聲測(cè)管桿的溫差較大(大與厚的聲測(cè)管更為嚴(yán)重)，熱應(yīng)力將使聲測(cè)管刃口崩裂。所以要求預(yù)熱時(shí)先對(duì)聲測(cè)管桿預(yù)熱，若聲測(cè)管與聲測(cè)管桿一起加熱應(yīng)前后左右往返移動(dòng)火焰進(jìn)行加熱，這樣可避免熱量集中造成局部過熱而產(chǎn)生裂紋。

 

2.聲測(cè)管槽形狀對(duì)裂紋形成的影響聲測(cè)管槽的形狀與聲測(cè)管桿焊接面不一致或相差較大，形成封閉式或半封閉式的槽形，易造成焊接面過多和焊層過大，由于熱膨脹之后收縮率不一致，也易在聲測(cè)管焊接處造成應(yīng)力過大，形成崩裂。在滿足使用所需要的焊縫強(qiáng)度要求下，盡可能減少釬焊面的面積。

 

3.冷卻對(duì)硬質(zhì)合金形成裂紋的影響焊接中或焊接后進(jìn)行冷卻或急速冷卻以及焊劑脫水不良，都會(huì)使聲測(cè)管產(chǎn)生爆裂而裂紋貫通。因此要求焊料有良好的脫水性。焊后**不能放在水中急速冷卻，要放在石灰、石棉粉、砂子等中緩慢冷卻。#好緩冷后在300℃左右保溫6小時(shí)以上隨爐冷卻。

 

4.聲測(cè)管槽底面有缺陷對(duì)裂紋形成的影響聲測(cè)管和聲測(cè)管槽的接觸面不平整，如有黑皮麻坑、局部不平等原因，使焊接不能形成平面結(jié)合，造成焊料分布不勻，這樣不但影響焊縫強(qiáng)度而且引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致聲測(cè)管斷裂，因此，聲測(cè)管要研磨接觸面，對(duì)聲測(cè)管槽的焊接面應(yīng)清洗干凈。

 

在銑聲測(cè)管槽與聲測(cè)管配合過程中，要求聲測(cè)管伸出聲測(cè)管桿支承部分不大于0.5mm，如果聲測(cè)管伸出聲測(cè)管桿支承部分過大或聲測(cè)管桿支承部分較弱，就會(huì)使聲測(cè)管具在焊接過程中承受拉力而產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。

 

5.聲測(cè)管二次加熱對(duì)裂紋形成的影響聲測(cè)管在釬焊后，紫銅釬料沒有完全填滿縫隙，個(gè)別出現(xiàn)虛焊，有的聲測(cè)管具在出爐過程中，聲測(cè)管在聲測(cè)管桿上掉下來，因此需二次加熱，這樣一來，粘結(jié)劑Co嚴(yán)重?zé)龘p，WC晶粒長(zhǎng)大，有可能直接導(dǎo)致聲測(cè)管裂紋。二、焊接應(yīng)力引起裂紋的特征

 

聲測(cè)管上出現(xiàn)裂紋，在某種情況下是由于焊接應(yīng)力過高，超過了聲測(cè)管的強(qiáng)度而產(chǎn)生的。在聲測(cè)管具時(shí)，聲測(cè)管體的高度hc應(yīng)大于聲測(cè)管高度ht3倍。如hc/ht，在焊接后，容易引起合金聲測(cè)管斷裂；若hc/ht<3，硬質(zhì)合金表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，也容易出現(xiàn)裂紋；當(dāng)hc/ht=4～5時(shí)，硬質(zhì)合金表層無顯著應(yīng)力，故不易產(chǎn)生裂紋，即使有裂紋也不明顯；在hc/ht<8時(shí)，在焊接層上就產(chǎn)生均布載荷。而合金聲測(cè)管彎曲沿合金聲測(cè)管厚度方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，在焊接層的強(qiáng)度超過合金本身的力分布就更為復(fù)雜，因?yàn)椴皇窃谝粋€(gè)面上接合，而在兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)面上結(jié)合。此外，硬質(zhì)合金迅速加熱和快速冷卻時(shí)，由于熱量分布不均，都可能產(chǎn)生顯著的瞬時(shí)應(yīng)力。在快速加熱時(shí)，硬質(zhì)合金外層受壓應(yīng)力，中間則受拉應(yīng)力。超過允許的加熱速度時(shí)，就可能出現(xiàn)裂紋或內(nèi)部的不可見裂紋。硬質(zhì)合金焊接時(shí)，快速冷卻也是很危險(xiǎn)的，在這種情況下，外層上會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，而引起合金出現(xiàn)裂紋