YG6C硬质合金与42CrMo钢真空钎焊及热处理一体化工艺研究

摘要

本课题以路面铣刨机刀头为研究背景，对YG6C硬质合金与42CrMo钢真空钎焊工艺进行了研究，通过润湿性试验、三点弯曲试验、扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）等手段，主要研究了钎焊温度、钎缝间隙、中间层厚度等对钎焊接头组织和性能的影响，最后采用真空钎焊及热处理一体化工艺，分析了焊后淬火对接头强度及性能的影响。 本课题中使用的CuMnCo钎料对YG6C硬质合金和42CrMo钢在钎焊温度高于1080℃时均具有良好的润湿性，随着钎焊温度的增加，钎料在两种母材上的润湿性明显改善。 由钎焊接头组织分析可知，钎焊接头由钎缝中心区和两侧界面反应区组成，钎缝中心区为塑性较好的Cu-Mn基单相固溶体组织，能很好的释放接头的残余应力；钎缝两个界面区形成的反应产物均为Fe-Co基固溶体组织，该组织的产生能提高接头的冶金结合，但是Fe-Co基固溶体硬度高，塑性差。 钎焊温度过低时，钎缝两侧界面区形成的Fe-Co基固溶体较少，接头冶金结合较差，性能较差；钎焊温度过高，在钎缝两侧界面区形成了过多的硬度较高Fe-Co基固溶体组织，使得整个钎焊接头释放残余应力的能力变差，导致接头力学性能下降。在0.20mm钎缝间隙条件下，确定了最佳钎焊温度为1095℃，在钎缝组织的两个界面反应区产生了适量的鹅卵石状的Fe-Co基固溶体，在钎缝中心区形成了均匀、塑性良好的Cu-Mn基固溶体。 钎缝间隙过小时，形成过多的反应产物Fe-Co基固溶体，钎缝不能有效的释放钎焊残余应力，接头在硬质合金近钎缝处断裂，接头强度较低；当钎缝间隙过大时，Fe、Co元素难以通过扩散越过钎缝并进而在界面区形成足够的Fe-Co基固溶体，接头不能形成足够的冶金结合，在钎缝处断裂，接头强度也较低。在钎焊温度为1095℃时，最佳钎焊间隙为0.20mm。 Ni中间层的加入阻碍了Fe、Co元素在钎缝中的长程扩散，使得钎焊接头冶金结合不够。添加Ni中间层不仅不能提高接头抗弯强度，还会使其下降。 钎焊后进行淬火热处理，42CrMo钢得到马氏体组织，硬度大大提高，同时接头强度也略有提高，这是因为焊后淬火使42CrMo钢发生马氏体相变，体积膨胀，从而抵消部分残余应力。YG6C硬质合金与42CrMo钢采用真空钎焊及热处理一体化工艺是合理的，也是可行的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪 论

第2章 实验材料及方法

第3章 钎焊实验及接头冶金原理分析

第4章 焊后热处理

结 论

参考文献

附 录

致 谢