硬质合金回收焊接新技术
时间：2019-05-09 作者：91再生 来源：91再生网
硬质合金回收金属型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg?mm2（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg?mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属型碳化物。然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。
除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。它们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。
硬质合金的基体由两部分组成：一部分是硬化相；另一部分是粘结金属。
硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物，如碳化钨、碳化钛、碳化钽，它们的硬度很高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃。另外，过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性，也可以充当硬质合金中的硬化相。硬化相的存在决定了合金具有极高硬度和耐磨性。
粘结金属一般是铁族金属，常用的是钴和镍。
制造硬质合金回收时，选用的原料粉末粒度在1～2微米之间，且纯度很高。原料按规定组成比例进行配料，加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨，使它们充分混合、粉碎，经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂，再经过干燥、过筛制得混合料。然后，把混合料制粒、压型，加热到接近粘结金属熔点（1300～1500℃）的时候，硬化相与粘结金属便形成共晶合金。经过冷却，硬化相分布在粘结金属组成的网格里，彼此紧密地联系在一起，形成一个牢固的整体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越细，则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定，粘结金属含量越高，抗弯强度越大。
技术特点及适用范围：
该技术采用高频全自动钎焊工艺，涉及到刀体、刀条、钎料等原材料的合理选择，刀体及钎焊接头结构形状的设计，焊接变形控制及消除应力，焊接专用设备及工装卡具的制作，刀具冷加工成型工艺等方面的技术，见图2。该技术与国外相比，生产设备简单，自动化程度高，焊接工序少，生产效率提高一倍，生产成本降低2倍以上，产品质量在某种程度上优于国外同类产品，某些工艺具有独创性，焊接速度可达1200mm∕min。这种技术也适用于裁纸、布、皮革用的硬质合金刀具、机械加工用的硬质合金刀具及硬质合金模具的焊接及产品的开发。
效益分析：
该类产品焊接难度较大，目前国内外的生产单位极少，随着木工加工行业面向机械化趋势发展，木工刀具的市场前景非常乐观，各种类型的木工刀具用量在不断增加，尤其国际市场需求高质量刀具的用量较大。
这类产品具有硬度高、耐磨损、使用寿命长，刃口锋利不变形，在使用过程中不需要经常修刀或磨刃，被加工的产品质量精度高等特点，是将取代高速钢刀具同类产品的必然发展趋势。以超长度薄条形硬质合金刀具的焊接为例，是将1000㎜长度以内，1㎜厚度，10㎜宽度的硬质合金刀条，焊接在1000㎜长度，4㎜厚度，30㎜宽度的带状钢质刀板一侧，形成单侧硬质合金刃口的木工刨刀产品。
在硬质合金回收后，二次利用时是需要深加工的。对于硬质合金回收后深加工的生产而言，成形是一个非常重要的环节，而涉及有机物成形剂的成形工艺大致有以下四种：模压法，挤压法，冷等静压法，注射成形。不同的成形方法采用适合各自工艺特点的成形剂。
成形剂是指在硬质合金混合料成形之前必须加入的有机物，主要作用体现在以下几个方面：提高压块强度，改善压块密度分布，促进部分粉末的变形和碎裂，防止混合料氧化。当压制完成后，便完成成形作用，需要通过烧结工序来脱除。
成形剂的选择原则：
1.具有较好的内聚力，以保证压块有一定的强度；
2.有一定的润滑性能，以减少粉末压制过程中的内外摩擦力，保证压块密度均匀；
3.熔点应较低，最好在常温下为液态，或能溶解于以挥发的溶剂中，以便与混合料均匀混合；
4.可从根本上改善压块的塑性，便于挤压和机械加工；
5.蒸发温度低，在低温烧结阶段易被排除；
6.纯度高，不会残留有害杂质，以避免合金孔隙增加。
