金剛石表麵金屬化問題在上世紀70年代就引起了國內外金剛石工具製造界的高度重視。不少人致力於在燒結過程中實現金剛石表麵金屬化的研究,在胎體材料中添加或在金剛石表麵預粘上強碳化物金屬粉末(這種金剛石在未加熱前,並未與鍍層發生化學反應,隻能屬於金剛石包衣),以期望它們在燒結過程中實現對金剛石的化學鍵結合。銅焊料廠家在固相燒結條件下(有時有少量低強度低熔點的金屬或合金液相),胎體對金剛石的化學鍵結或冶金結合力是十分弱的或根本不會形成。金剛石表麵預金屬化並非終目的,而僅是期望與胎體金屬實現化學冶金結合的措施。生產銅焊料鍍覆後的金剛石在燒結成鋸(鑽)齒後,其折斷麵上暴露出的金剛石均失去了鍍層,而脫落了金剛石的殘留坑表麵十分光滑,這種現象似乎說明了金剛石與胎體還未能達到化學包鑲的水平。因而即使實現了金剛石的表麵預金屬化,傳統的固相粉末冶金燒結法也不可能實現金剛石與胎體材料間的牢固結合。
母材在焊接過程中需要加熱,高溫時金屬表麵加速氧化,因此液態助焊劑覆蓋在母材和焊料的表麵可防止它們氧化。濟南生產銅焊料降低熔融焊料的表麵張力熔融焊料表麵具有一定的張力,就像雨水落在荷葉上,由於液體的表麵張力會立即聚結成圓珠狀的水滴。熔融焊料的表麵張力會阻止其向母材表麵漫流,影響潤濕的正常進行。銅焊料廠家當助焊劑覆蓋在熔融焊料的表麵時,可降低液態焊料的表麵張力,使潤濕性能明顯得到提高。溶解被焊母材表麵的氧化膜在大氣中,被焊母材表麵總是被氧化膜覆蓋著,其厚度大約為2×10-9~2×10-8m。在焊接時,氧化膜必然會阻止焊料對母材的潤濕,焊接就不能正常進行,因此必須在釺焊材料表麵塗敷助焊劑,使母材表麵的氧化物還原,從而達到消除氧化膜的目的。
對於確定的母材,所選用的釺焊材料應具有適當的熔點,對母材有良好的潤濕性和填縫能力。與母材相互作用能產生有益的結果,能避免形成脆性的金屬間化合物。不同的釺焊方法對釺焊材料性能的要求不同,如采用火焰釺焊時,釺焊材料的熔點應與母材的熔點相差盡可能大,避免可能產生的母材局部過熱、過燒或熔化等。銅焊料廠家采用電阻釺焊方法時,希望釺焊材料的電阻率比木材的電阻率大一些,以提高加熱效率;爐中釺焊時釺焊材料中易揮發元素的含量應較少,保證在相對較長的釺焊時間內不會因為合金元素的揮發而影響到釺焊材料的性能。濟南生產銅焊料不同產品在不同的工作環境和使用條件下對釺焊接頭性能的要求不同,這些要求可能涉及導電性、導熱性、工作溫度、力學性能、密封性、抗氧化性、耐腐蝕性等,選擇釺焊材料時應著重考慮其主要的使用要求。
目前,用釺焊法製作金剛石(或立方氮化硼)工具已開始成為熱點技術,但僅局限於單層工具,對於多層實現“孕鑲”尚未見有成果發表。國外的釺焊技術研究始於20世紀80年代後期,但由於工作複雜至今仍停留在實驗階段,其應用也僅局限於單層工具;國內的高溫釺焊技術研究起步較晚,與發達國家相比,研究的廣度和深度遠遠不夠,因而目前進展十分緩慢。銅焊料廠家但隨著我國加入WTO,研究的步伐必然逐漸加速。瑞士AKChattopadhyay等用火焰噴鍍法(氧—乙炔焊槍)把釺料合金(72%Ni,14.4%Cr,3.5%Fe,3.5%Si,3.35%B,0.5%O2)鍍於工具鋼基體上,並將金剛石(不包衣)布排於焊料層麵上,然後在1080℃、氬氣保護下感應釺焊30秒來實現金剛石與鋼基體結合。生產銅焊料釺料合金中的Cr作為一種強碳化物元素,在釺焊過程中向金剛石表麵富集而實現金剛石的表麵金屬化。
釺料(焊絲)的作用:利用高溫熔化的液態釺料潤濕釺焊金屬(母材)表麵並均勻地鋪展,直至致密地填滿結合麵的間隙而形成牢固接頭。銅焊料廠家釺劑(助焊劑)的作用:去除釺焊金屬和液體釺料表麵上的氧化膜,保護釺焊金屬和釺料在加熱過程中不繼續氧化,以改善釺料對母材表麵的潤濕性,促進釺縫的形成。釺料中磷的成分可以增加釺料的鋪展性和鋟潤性,但是會增加焊接處的脆性;鋅和鉻能增加焊接強度和抗衝擊性;含鋅釺料的焊接後的外觀比含鉻釺料的焊接外觀稍差,但鉻蒸氣對人的健康有傷害。焊接位置、焊接配合間隙、配合麵的表麵處理、焊接材料的準備、插入深度和清潔度是釺焊前需要注意的六大要素。生產銅焊料焊接位置:一般情況下優先選擇釺料垂直向下漫流的方式,其次選擇水平漫流方式;非特殊情況下不能采用垂直向上漫流方式。
根據熔點不同,釺焊材料分為軟釺料和硬釺料①軟釺料:即熔點低於450℃的釺料,有錫鉛基、鉛基(T<150℃,一般用於釺焊銅及銅合金,耐熱性好,但耐蝕性較差)、鎘基(是軟釺料中耐熱性最好的一種,T=250℃)等合金。銅焊料廠家軟釺料主要用於焊接受力不大和工作溫度較低的工件,如各種電器導線的連接及儀器、儀表元件的釺焊(主要用於電子線路的焊接)常用的軟釺料有:錫鉛釺料(應用最廣、具有良好的工藝性和導電性,T<100℃)、鎘銀釺料、鉛銀釺料和鋅銀釺料等。生產銅焊料軟釺焊:指使用軟釺料進行的釺焊。釺焊接頭強度低(小於70Mpa)。硬釺料:即熔點高於450℃的釺料,有鋁基、銅基、銀基、鎳基等合金。硬釺料主要用於焊接受力較大、工作溫度較高的工件,如:自行車架、硬質合金刀具、鑽探鑽頭等(主要用於機械零、部件的焊接)常用的硬釺料有:銅基釺料、銀基釺料(應用最廣的一類硬釺料,具有良好的力學性能、導電導熱性、耐蝕性。