1. Material de brasagem
(1) Aços para ferramentas de brasagem e carbonetos cimentados geralmente utilizam metais de adição para brasagem de cobre puro, cobre-zinco e prata-cobre. O cobre puro apresenta boa molhabilidade para todos os tipos de carbonetos cimentados, mas o melhor efeito pode ser obtido pela brasagem em atmosfera redutora de hidrogênio. Ao mesmo tempo, devido à alta temperatura de brasagem, a tensão na junta é alta, o que leva ao aumento da tendência à formação de trincas. A resistência ao cisalhamento da junta brasada com cobre puro é de cerca de 150 MPa, e a plasticidade da junta também é alta, mas não é adequada para trabalhos em altas temperaturas.
O metal de adição de cobre e zinco é o metal de adição mais comumente usado para brasagem de aços para ferramentas e carbonetos cimentados. Para melhorar a molhabilidade da solda e a resistência da junta, Mn, Ni, Fe e outros elementos de liga são frequentemente adicionados à solda. Por exemplo, w(MN)4% é adicionado ao b-cu58znmn para fazer com que a resistência ao cisalhamento das juntas brasadas de carboneto cimentado atinja 300 ~ 320 MPa à temperatura ambiente; ele ainda pode manter 220 ~ 240 MPa a 320 ℃. A adição de uma pequena quantidade de CO2 com base no b-cu58znmn pode fazer com que a resistência ao cisalhamento da junta brasada atinja 350 MPa, e tem alta tenacidade ao impacto e resistência à fadiga, melhorando significativamente a vida útil de ferramentas de corte e ferramentas de perfuração de rocha.
O menor ponto de fusão do metal de adição para brasagem de cobre e prata e a menor tensão térmica da junta soldada são benéficos para reduzir a tendência de fissuração do metal duro durante a brasagem. Para melhorar a molhabilidade da solda e melhorar a resistência e a temperatura de trabalho da junta, Mn, Ni e outros elementos de liga são frequentemente adicionados à solda. Por exemplo, a solda b-ag50cuzncdni apresenta excelente molhabilidade ao metal duro, e a junta soldada apresenta boas propriedades abrangentes.
Além dos três tipos de metais de adição para brasagem mencionados acima, metais de adição para brasagem à base de manganês e níquel, como b-mn50nicucrco e b-ni75crsib, podem ser selecionados para metal duro que trabalha acima de 500 °C e requer alta resistência da junta. Para a brasagem de aço rápido, deve-se selecionar um metal de adição especial para brasagem com temperatura de brasagem correspondente à temperatura de têmpera. Esse metal de adição é dividido em duas categorias: um é o metal de adição do tipo ferromanganês, que é composto principalmente de ferromanganês e bórax. A resistência ao cisalhamento da junta brasada é geralmente de cerca de 100 MPa, mas a junta é propensa a trincas; outro tipo de liga especial de cobre contendo Ni, Fe, Mn e Si não é fácil de produzir trincas nas juntas brasadas, e sua resistência ao cisalhamento pode ser aumentada para 300 MPa.
(2) A seleção do fluxo de brasagem e do fluxo de brasagem do gás de proteção deve ser compatível com o metal base e o metal de adição a serem soldados. Na brasagem de aço ferramenta e metal duro, o fluxo de brasagem utilizado é principalmente bórax e ácido bórico, sendo adicionados alguns fluoretos (KF, NaF, CaF₂, etc.). Os fluxos Fb301, Fb302 e Fb105 são utilizados para solda de cobre e zinco, e os fluxos Fb101 a Fb104 são utilizados para solda de prata e cobre. O fluxo de bórax é utilizado principalmente na brasagem de aço rápido com metal de adição especial.
Para evitar a oxidação do aço ferramenta durante o aquecimento da brasagem e evitar a limpeza após a brasagem, pode-se utilizar a brasagem com proteção gasosa. O gás de proteção pode ser um gás inerte ou redutor, e o ponto de orvalho do gás deve ser inferior a -40 ℃. O carboneto cimentado pode ser brasado sob a proteção de hidrogênio, e o ponto de orvalho do hidrogênio necessário deve ser inferior a -59 ℃.
2. Tecnologia de brasagem
O aço para ferramentas deve ser limpo antes da brasagem, e a superfície usinada não precisa ser muito lisa para facilitar a umectação e o espalhamento dos materiais e do fluxo de brasagem. A superfície do metal duro deve ser jateada antes da brasagem, ou polida com carboneto de silício ou rebolo diamantado para remover o excesso de carbono da superfície, de modo que seja umedecida pelo metal de adição durante a brasagem. O metal duro contendo carboneto de titânio é difícil de umedecer. Uma pasta de óxido de cobre ou óxido de níquel é aplicada em sua superfície de uma nova forma e cozida em atmosfera redutora para fazer a transição de cobre ou níquel para a superfície, de modo a aumentar a molhabilidade da solda forte.
A brasagem de aço carbono para ferramentas deve ser realizada preferencialmente antes ou simultaneamente ao processo de têmpera. Se a brasagem for realizada antes do processo de têmpera, a temperatura de solidus do metal de adição utilizado deve ser superior à faixa de temperatura de têmpera, para que a solda ainda tenha resistência suficiente quando reaquecida à temperatura de têmpera sem falha. Ao combinar brasagem e têmpera, deve-se selecionar o metal de adição com temperatura de solidus próxima à temperatura de têmpera.
O aço para ferramentas de liga possui uma ampla gama de componentes. O metal de adição para brasagem, o processo de tratamento térmico e a tecnologia de combinação dos processos de brasagem e tratamento térmico devem ser determinados de acordo com o tipo específico de aço, a fim de obter um bom desempenho da junta.
A temperatura de têmpera do aço rápido é geralmente superior à temperatura de fusão da solda de prata, cobre e cobre-zinco, sendo necessário realizar a têmpera antes da brasagem e a brasagem durante ou após o revenimento secundário. Se for necessário revenir após a brasagem, somente o metal de adição especial para brasagem mencionado acima pode ser utilizado. Ao brasar ferramentas de corte de aço rápido, é apropriado utilizar um forno de coque. Quando o metal de adição para brasagem estiver derretido, retire a ferramenta de corte e pressurize-a imediatamente, extrude o excesso de metal de adição para brasagem, realize a têmpera em óleo e, em seguida, revena a 550 ~ 570 ℃.
Ao soldar a lâmina de metal duro com a barra de ferramentas de aço, deve-se adotar o método de aumentar a folga de solda e aplicar uma junta de compensação plástica na folga de solda, e realizar o resfriamento lento após a soldagem para reduzir o estresse de solda, evitar rachaduras e prolongar a vida útil do conjunto de ferramentas de metal duro.
Após a soldagem de fibra, o resíduo de fluxo na solda deve ser lavado com água quente ou mistura removedora de escória comum e, em seguida, decapado com solução de decapagem apropriada para remover a película de óxido na haste da ferramenta base. No entanto, tome cuidado para não usar solução de ácido nítrico para evitar a corrosão do metal da junta de brasagem.
Horário da publicação: 13/06/2022