如何钎焊硬质合金和钢

硬质合金含有相对高含量的碳化物和合金元素。虽然可以进行焊接，但在焊接时容易产生硬化组织和裂纹。必须采取有效的工艺措施才能获得满意的焊接接头。目前，生产中焊接硬质合金和钢常用的焊接方法有氧-乙炔火焰钎焊、真空钎焊、电弧焊、惰性气体保护焊、摩擦焊、等离子弧焊、真空扩散焊和电子束焊。硬质合金和钢在焊接时具有以下特点。

1、线膨胀系数与钎焊裂纹的关系。硬质合金的尺寸比较小，一般固定在比较厚的钢支撑材料上。钎焊是连接硬质合金和母材的有效焊接方法。硬质合金的线膨胀系数（4.1～7.0×10-6/℃）与普通钢的线膨胀系数（12×10-6℃-1）差别很大，硬质合金只有钢的1/3 ~ 1/2 左右。硬质合金和钢都在加热时自由膨胀，但钢在冷却时的收缩率远大于硬质合金。此时焊缝处于压力状态，硬质合金表面处于拉应力状态。如果残余应力大于硬质合金的抗拉强度，硬质合金表面可能会出现裂纹。这是硬质合金钎焊产生裂纹的最重要原因之一。

2、硬度与裂纹敏感性的关系。硬质合金的硬度与耐磨性和焊接裂纹敏感性成正比。硬质合金的硬度越高，钎焊时产生裂纹的可能性就越大。而且，用于一般精加工或超精加工的硬质合金在钎焊时容易产生裂纹。根据不同等级硬质合金的硬度和强度，可以判断硬质合金的焊接裂纹敏感性。从差到好的顺序如下。

YG类 YG3X、YG3、YG4、YG6X、YG6、YG8、YG11、YG15

YT型 YT60、YT30、YW1、YT15（YW2）、YT14、YT5

以上两种硬质合金，从左到右，硬度和耐磨性逐渐降低，而强度和韧性增加，出现钎焊裂纹的可能性降低。

3、焊接残余应力的影响。焊接区域的残余应力是一个潜在的危险。虽然硬质合金工件在焊接后可能不会立即发现裂纹，但在后续的刃磨、储存或使用过程中很容易产生裂纹。导致工具报废。硬质合金的钎焊面积越大，产生的残余焊接应力越大，产生裂纹的可能性也越大。

焊接硬质合金刀具时，必须尽量减少焊接残余应力。必须采取措施降低焊接过程中的钎焊应力。可采取降低钎焊温度、焊前预热缓冷、选用塑性好的钎料、加补偿垫片、改善接头结构等措施。硬质合金大面积钎焊时，无论强度高低，都应采取特殊措施降低焊接应力，防止产生裂纹。

4.氧化问题。当硬质合金在空气中加热到800℃以上时，硬质合金表面开始氧化，形成疏松的氧化层，并伴有脱碳。当加热到950～1100℃时，表层会迅速氧化，形成的氧化膜会使硬质合金变脆，降低力学性能。表面氧化层的存在也会降低焊缝的强度和硬度。在焊接过程中采取措施，尽量减少硬质合金焊件的氧化，是提高焊接质量的重要措施。