Lemljenje dijamantnog segmenta i podloge

Dijamantna glava rezača i podloga često se spajaju lemljenjem za izradu dijamantnih alata. Sve vrste alata za piljenje, rezanje, brušenje i bušenje koji se mogu vidjeti u svakodnevnom životu uglavnom su povezani lemljenjem. Postoje različiti oblici takvih alata, ali spojevi imaju svoje zajedničko, a to je lemljenje poroznih složenih kompozita proizvedenih metalurgijom praha i legiranih čelika.

 

Radni uvjeti dijamantnih alata su relativno teški i oni se općenito koriste u okruženjima velike brzine, vibracija i visoke temperature, tako da je tvrdo lemljenje dijamantnih reznih glava teško. Kako bi se poboljšala radna učinkovitost dijamantnih alata, zahtjevi za brzinom rezanja i posmakom stalno se povećavaju, što zahtijeva veću čvrstoću lemljenog šava od dijamantnih alata. U tehničkom smislu poboljšanja čvrstoće šava za lemljenje, materijal za lemljenje i proces lemljenja oslanjaju se jedni na druge i promiču jedni druge; na tehnički način poboljšanja učinkovitosti lemljenja, proces lemljenja i oprema za lemljenje podržavaju i promoviraju jedni druge.

 

Temperatura taljenja dodatnog metala za lemljenje usko je povezana sa sinteriranjem glave rezača. Temperaturu taljenja dodatnog metala za lemljenje treba odabrati prema temperaturi sinteriranja; odabir čvrstoće dodatnog metala za lemljenje treba se odnositi na uvjete uporabe alata. Materijal za tvrdo lemljenje treba ispunjavati sljedeće uvjete kada se dijamantna glava rezača lemi s podlogom: temperatura taljenja lema treba biti ispod 850 stupnjeva, a što niža to bolje; dodatni metal za lemljenje ima dobru sposobnost vlaženja materijala matrice dijamantne glave rezača i podloge alata i umjereno širenje protoka; lem također treba imati dobru otpornost na zamor i stabilnost, te može izdržati trenutne visoke temperature od 300-400 stupnjeva; postupak lemljenja jednostavan je za rukovanje, a može se koristiti indukcijsko lemljenje opće namjene ili plameno lemljenje.

 

Glavni čimbenici utjecaja procesa lemljenja na mehanička svojstva lemljenih spojeva dijamantnog alata su debljina zavarenog lima, obrada prije zavarivanja, vrijeme zagrijavanja, brzina zagrijavanja, vrijeme držanja, obrada nakon zavarivanja itd. Ovi čimbenici određuju stanje vlaženja, poroznost, stopu uključivanja, debljinu lemljenog šava i zaostalo naprezanje u zoni lemljenja pod utjecajem topline, itd.

 

Debljina lemne ploče utječe na debljinu lemljenog šava spoja, čime utječe na čvrstoću na smicanje i čvrstoću na zamor lemljenog spoja. Eksperimentalno istraživanje pokazuje da kada se koristi isti sastav lemljenja i postupak lemljenja za lemljenje dijamantnih alata, kada je debljina šava za lemljenje između {{0}}.20 i 0,28 mm, sveobuhvatna izvedba sloja za lemljenje je bolji (debljina dodatnog metala za lemljenje može se smanjiti na 0,15 mm prilikom ponovnog zavarivanja). Kada je debljina lemljenog šava mala, vlaženje lemljene površine spoja glave rezača i podloge alata je nedovoljno, što rezultira niskom brzinom lemljenja i malom čvrstoćom lemljenog šava; u isto vrijeme, kositar, olovo i aluminij, željezo, volfram, titan i drugi elementi difundiraju i otapaju se u zavarivanju, što potiče krtost lemljenog spoja i smanjuje čvrstoću spoja. Kada je debljina šava za lemljenje prevelika, lako je stvoriti pore u šavu za lemljenje, što smanjuje efektivno područje lemljenja i smanjuje čvrstoću na smicanje.

 

Stvaranje šava za lemljenje usko je povezano s cijelim procesom zagrijavanja. Čimbenici kao što su brzina zagrijavanja, temperatura lemljenja, vrijeme zadržavanja i brzina hlađenja utjecat će na sposobnost vlaženja i poroznost lemljenog spoja, čime se mijenjaju mehanička svojstva spoja. U procesu proizvodnje često se koristi veća brzina zagrijavanja za poboljšanje radne učinkovitosti. Ako je brzina zagrijavanja previsoka, spoj će imati veliko zaostalo naprezanje i utjecati na mehanička svojstva zavara. Zbog velike razlike u koeficijentu linearnog širenja svake komponente u segmentu dijamanta, na primjer, koeficijent linearnog širenja volfram karbida, volframa i kroma je mali, dok je koeficijent linearnog širenja cinka, olova, kositra, mangana, kobalta i drugih elemenata je velika. Deformacija elementa nakon zagrijavanja je drugačija za stvaranje unutarnjeg naprezanja. Ali preniska brzina zagrijavanja ne samo da dovodi do niske učinkovitosti proizvodnje, već također pogoršava oksidaciju metala za lemljenje, što ima negativne učinke na dijamantne spojeve alata. Za rješavanje problema brzine zagrijavanja može se koristiti dvostupanjski proces zagrijavanja. Prvo se obradak zagrijava do 400-500 stupnja, a temperatura se održava određeno vrijeme prije nastavka zagrijavanja i zavarivanja. Temperatura lemljenja ima određeni utjecaj na mehanička svojstva spoja. Kada je temperatura lemljenja previsoka, element cinka u materijalu za lemljenje isparava stvarajući pore, au isto vrijeme, materijal za lemljenje se lako oksidira stvarajući uključke troske, što rezultira smanjenjem čvrstoće spoja; kada je temperatura lemljenja preniska, fluidnost materijala za lemljenje je loša, lako je proizvesti uključke troske, uzrokovati lažno zavarivanje, a također smanjiti čvrstoću spoja.

 

Visokofrekventne vibracije u procesu lemljenja mogu poboljšati brzinu lemljenja i smanjiti zaostalo toplinsko naprezanje. Tehnologija magnetnog pogona može poboljšati energetsku učinkovitost, smanjiti potrošnju energije i poboljšati radnu učinkovitost.

Prethodna i naknadna obrada lemljenja ima važan utjecaj na kvalitetu lemljenja. Prije zavarivanja lemljenu površinu potrebno je brusiti kako bi se uklonio oksidni sloj. Zahtijeva se da razmak između glave brusnog alata i spojenog dijela podloge bude ujednačen. Uobičajene metode za uklanjanje površinskog oksidnog sloja uključuju brušenje strojem za brušenje, turpijanje i pjeskarenje. Dijamantni alati nakon zavarivanja trebaju poduzeti mjere polaganog hlađenja ili očuvanja topline kako bi se smanjila brzina hlađenja nakon zavarivanja što je više moguće, što je korisno za smanjenje toplinskog stresa nakon zavarivanja. Ekonomičniji način u proizvodnji je korištenje azbesta za očuvanje topline. Nakon zavarivanja obično ostaje velika količina oksidne troske i topitelja na površini obratka, koju treba očistiti pjeskarenjem kako bi se izbjegla korozija obratka uslijed topitelja. Nakon što je obradak očišćen, potrebno je provjeriti kvalitetu zavarivanja lemljenog šava. Površina šava za lemljenje s dobrom kvalitetom zavarivanja je glatka, glatka, u obliku luka i nema očiglednih pora i pukotina.