鎢鋼長條

鎢鋼長條主要由WC碳化鎢和Co鈷粉末混合採用冶金方法經制粉、球磨、壓制、燒結而成的，主要合金成分為WC和Co，不同用途的鎢鋼長條中的WC和Co的成分含量不盡一致，使用範圍極廣泛。

鎢鋼長條眾多材料中的一種，因其形狀為矩形的板塊（或方塊）而得名，又名鎢鋼長條板塊。

基本介紹

• 中文名：鎢鋼長條
• 成分：WC碳化鎢、Co鈷粉末

工藝流程

制粉→按用途要求配方→經濕磨→混合→粉碎→乾燥→過篩→後加入成型劑→再乾燥→過篩後製得混合料→制粒→ 壓制→成型→燒結→成型（毛坯）→探傷檢驗→包裝→入庫。

性能特徵

鎢鋼長條具有極好的經硬性、高硬度、耐磨性好、高彈性模量、高抗壓強度、化學穩定性好（耐酸、鹼、高溫氧化）、衝擊韌性較低、膨脹係數低，導熱、導電與鐵及其合金相近的特點。

鎢鋼長條物理特徵

表1 鎢鋼長條材料性能和適用範圍

牌號	Co%	晶粒度um	硬度HAR	密度g/cm	抗彎強度MPa	彈性模量GPa	熱脹係數10/C	適用範圍
ST05B	6.5	1.0	91.5	14.8	2800	525	4.9	適合加工實木、密度板、灰口鑄鐵、有色金屬材料等。
ST10C	7.0	1.0	90.5	14.8	2800	520	5	適用性強，適合加工實木、密度板、灰口鑄鐵、有色金屬等材料。
ST10B	8.0	1.0	91.0	14.6	3000	510	5.1	綜合性能好，適合加工實木、密度板及灰口鑄鐵、冷硬鑄鐵、不鏽鋼、有色金屬等材料。
ST03F	5.0	0.6	93.5	14.9	2600	540	4.8	超細晶粒，抗腐蝕性能好、高硬度、高耐磨，適用於有腐蝕介質的特徵竹木刀具及冷硬鑄鐵、淬硬鋼、PCB、制動材料的切削刀具。
ST10F	6.0	0.6	93.0	14.8	3000	530	4.9	超細晶粒，適合製作形狀簡單的木工刀具和冷硬鑄鐵、淬硬鋼、PCB、制動材料的切削刀具。
ST15F	10.0	0.6	92.2	14.4	3300	490	5.4	超細晶粒，綜合性能優異，耐磨性焊接性好，適合加工實木、密度板、刨花板等木料及冷硬鑄鐵的淬硬鋼、PCB、纖強化材料的精、粗加工。
ST12F	9.0	0.5	93.6	14.5	4000	510	5.3	超細晶粒，紅硬性高，適合加工高速鋼、工模具鋼、冷硬鑄鐵、玻璃纖維、刨花板及不鏽鋼。
ST05F	6.0	0.6	93.0	14.9	3200	530	4.9	超細晶粒，高硬度、高耐磨，適用於竹木刀具。
H10F	10	0.8	92.1	14.5	4300	535	5.1	高硬度、高耐磨，適用於切削不鏽鋼刀具。

產品規格尺寸

表2 鎢鋼長條規格尺寸

長度; mm	寬度; mm	厚度(mm)
		2	3	3.2	3.5	3.8	4
310	8		√	√	√	√	√
	10	√	√	√	√	√	√
	12	√	√	√	√	√	√
	15	√	√	√	√	√	√
	18	√	√	√	√	√	√
	20	√	√	√	√	√	√
	22		√	√	√	√	√
	25		√	√	√	√	√
	28		√	√	√	√	√
	30		√	√	√	√	√
	32		√	√	√	√	√
	35		√	√	√	√	√
	40		√	√	√	√	√
170	50	√	√	√	√	√	√
	70	√	√	√	√	√	√
	80	√	√	√	√	√	√

優點及套用範圍

鎢鋼長條具有紅硬性高、焊接性好、高硬度、高耐磨性的特徵，主要套用於製作加工實木、密度板、灰口鑄鐵、有色金屬材料、冷硬鑄鐵、淬硬鋼、PCB、制動材料。使用時應具體根據用途選擇合適材質的鎢鋼長條。

與鋼的釺焊特點

鎢鋼與鋼的釺焊方法主要有氧氣－乙炔火焰釺焊、高頻感應釺焊、接觸電阻釺焊、浸銅釺焊以及加熱爐中釺焊等。

常用的釺焊方法

① 氧氣－乙炔火焰釺焊 是最常用的釺焊方法之一。鎢鋼釺焊可用一般的氧氣－乙炔設備，不需要增加其他的專用設備。根據氧氣－乙炔火焰的特點，採用合理的加熱方式和選用正確的工藝，能焊出優質的鎢鋼工具。氧氣－乙炔火焰釺焊適用於批量比較小的中小型鎢鋼刀具、模具和量具，也適於野外修復損壞的鎢鋼採掘工具。

氧氣－乙炔焰的焰心溫度高達3000℃左右，在釺焊加熱時應避免用焰心直接噴射鎢鋼，以免溫度過高產生裂紋。釺焊前先將釺劑、釺料和鎢鋼依次放好，用還原火焰在靠近鎢鋼的底部基體部分進行預熱。當預熱溫度達到700～800℃釺劑開始熔化時，再從上面加熱鎢鋼片及周圍的焊縫，直到釺料熔化呈晶亮的液態，並沿側面焊縫滲至表面。此時應抬高火焰，使焰尾繼續沿焊縫四周加熱，以保持釺焊溫度。同時用金屬棒撥動刀征沿刀槽往復移動2～3次，調整並壓緊刀片，把多餘的釺料及熔渣排出。排渣後，即停止加熱並用加壓棒在鎢鋼頂面的中心部分加壓，停留2～3s，待釺料凝固後，即可送入保溫箱或保溫介質中保溫2～3h，使之緩慢冷卻。緩冷後的刀具，如再經過消除應力的回火處理，能收到更好的效果。回火溫度約300℃，保溫6h後隨爐冷至室溫。

② 高頻感應釺焊 高頻感應釺焊是利用頻率為600kHz，功率在10～100kW之間的高頻感應加熱電源，產生高頻電流。當高頻電流穿過感應器時產生高頻交變磁場，在感應器中的被焊金屬中產生感應電流。高頻加熱速度很快，可以在很短時間內加熱到很高的溫度，使焊料熔化。高頻感應釺焊使用的感應器大多是用直徑5～10mm的紫銅管繞制而成。感應器的幾何形狀和尺寸選擇是否合適，是決定高頻感應釺焊的加熱速度、溫度均勻性、生產效率及釺焊質量的重要因素之一。

在焊接前，應根據焊接工具的大小調節高頻設備的輸出功率，使工件加熱速度適中，溫度均勻。功率過大易使工件局部過熱和釺料熔化不完全，易使鎢鋼產生裂紋；功率太小，則加熱時間過長，容易造成刀體氧化，影響生產效率。一般焊接加熱速度為30～60℃/s，鎢鈦鈷合金的加熱速度應為10～40℃/s。

高頻感應釺焊加熱速度快，效率高，操作簡單，勞動條件比較好。適用於大批量的自動或半自動釺焊。但是設備投資大，耗電量多。

③ 接觸釺焊 是在專門用於釺焊鎢鋼刀具的釺焊機或對焊機上進行，焊接變壓器的次級線圈電壓小於36V，電流在1000A以上。釺焊時將工件夾在兩個紫銅電極之間，當次級線圈輸出的強大電流通過焊接工件時，利用鎢鋼和鋼基體之間接觸電阻產生的熱量作為焊接熱源使釺料熔化。

接觸釺焊常用於釺焊車刀、刨刀等工具。接觸釺焊的焊接效率高，焊接一把大截面的鎢鋼車刀、刨刀只需4～5min。在加熱過程中斷電1～2次，直到晶亮的液態釺料布滿整個焊縫。由於加熱時間短，氧化和熱變形小，並且操作方便。但是加熱過程中電極容易燒傷工件表面，有時也會因電極或鎢鋼表面未清理乾淨，或接觸面的電阻過大而無法導電加熱。

④ 浸銅釺焊 是將工件的釺焊部分浸入熔化的液態釺料中，利用毛細作用使液態釺料沿工件的焊縫滲入，從而達到釺焊的目的。浸銅焊通常以鹽浴爐、焦炭爐或油爐做熱源，釺料和釺劑都置於石墨或耐熱不鏽鋼坩堝中加熱至液態。這種釺焊方法適用於成批生產各種磧質合金刀具和鑽探用的鎢鋼鑽頭等。可以一次加熱完成多刃鎢鋼刀具的釺焊，有較高的釺焊效率。

採用浸銅釺焊的鎢鋼多刃刀具要求刀片槽有0.3～0.4mm深的夾持刀片用的工藝牆，並且刀片與刀片槽配合要好。裝配前用四氯化碳仔細清洗刀片和刀槽，用尖片將刀片鉚緊，然後在刀具離焊縫2mm外的非焊接面上塗上厚度為1～3mm的保護塗料層。待陰乾後，放入250～300℃的烘箱內烘烤30min，即可進行焊接。

常用的保護塗料

鎢鋼釺焊中常用的保護塗料有以下兩種。

① 印刷用的黑色油墨和240號粒度的石英粉，按1:2的比例混合均勻，調成糊狀，即可使用。

② 用Al2O3粉20%，石墨粉80%混合均勻後，再與5%的水和50%的水玻璃（模數為1.2，密度為1.6g/cm）液體調配而成，氧化鋁越多，塗層的強度越高。

釺焊防範措施

當浸銅釺焊的坩堝升溫至450～550℃時開始放入釺料，加熱至750～780℃時放入硼砂。在加熱過程中，硼砂首先熔化，然後是釺料。當釺料熔化後，硼砂浮在釺料上。硼砂既可以防止釺料氧化，又避免了釺料中的金屬揮發，並使焊液溫度均勻。釺焊前可以用鐵絲釺料的溫度是否適中。將鐵絲插入銅液中再抽出來，若鐵絲上均勻地粘上一層薄銅，表明釺料的溫度合適，可以進行焊接；如果鐵絲上粘的銅太多太厚，表明釺料溫度過低；如果鐵絲上粘的銅太少，並且鐵絲取出後銅液不斷地往下滴，表明釺料的溫度過高。

浸銅釺焊前工件要先進行預熱，預熱溫度為400～500℃，然後再放入硼砂溶液中進行第二次預熱，當溫度達到700℃時，即可沉入銅液中浸焊。浸焊的時間隨刀具形狀和尺寸大小不同而異，按截面最小的尺寸計算，每毫米需12s。為了防止工件表面的塗料脫落，在銅液中浸焊時，不能來回擺動工件。浸焊到規定的時間後，應緩緩提起工件，防止焊料因來不及冷凝而流失。焊接好後，應對工件進行保溫緩冷，以減小應力。一些基體需要淬硬的工件，可在加熱釺焊的同時進行淬火處理。

鎢鋼釺料與釺劑

（1）釺料選擇

對鎢鋼釺料的主要要求如下。

① 釺料應對被釺焊鎢鋼和鋼基體有良好的潤濕能力，保證釺料具有良好的流動性與滲透性。

② 鎢鋼的使用特點之一是有較高的紅硬性，所以要保證釺焊焊縫在常溫和高溫下有足夠的強度。

③ 釺料的熔點要儘可能地低，以減小釺焊應力，防止發生裂紋，但釺料的熔點要高於焊縫的工作溫度300℃，以保證刀具在高速切削時能正常工作。

④ 釺料中不應含有低蒸發點的元素，以免在釺焊加熱時因釺料中的元素蒸發而影響接頭質量或有害於人體健康。

鎢鋼與鋼的釺焊通常用銅基及銀基釺料，常用釺料及相配用的釺劑見表5。

表3 常用釺料及相配用的釺劑

釺 料		釺劑及其配方（質量分數）/%
型 號	熔化溫度/℃
B-Cu62Zn; B-Cu60ZnMn; 801; B-Cu47ZnMnNiCo(84)	900～905; 890～905; 890～911; 855～865	200(前蘇聯)：硼酐66，硼砂19，氟化鈣15; YJ-6：硼酸80，硼砂14.5，氟化鈣5.5
B-Ag45CuZn(HL303); B-Ag50ZnCuCdNi(HL315)	660～725; 632～688	QJ102：脫水氟化鉀42，氟硼酸鉀23，硼酐35

鎢鋼與鋼釺焊的釺料根據熔點和釺焊溫度分為高溫釺料、常溫釺料和低溫釺料三大類。釺焊溫度在1000℃以上的釺料稱為高溫釺料，如紫銅和106釺料等；中溫釺料的釺焊溫度在850～1000℃之間，如H62、H68黃銅釺料等；低溫釺料是指釺焊溫度在650～850℃之間，如B-Ag-1和L-Ag-49等含銀釺料。

表4 常見的鎢鋼與鋼釺焊用釺料的成分、性能和使用範圍

釺料名稱	化 學 成 分 /%									熔點; /℃	使用範圍
	Cu	Fe	Ni	Mn	Si	Al	Zn	Sn	Ag
銅鐵鎳合金; 銅鎳合金; 銅鋅鎳合金; （白銅）	72; 70; 68.7	12; －; －	10; 30; 27.5	4.2; －; －	1.8; －; －	－; －; 0.3	－; －; 3.0	－; －; －	－; －; －	1200; 1220; 1170	適於大負荷及切削刃溫度在900℃以下的切削加工
電解銅; 含鎳黃銅	99.9; 68	－; －	－; 5	－; －	－; －	－; －	－; 27	－; －	－; －	1083; 1000	適於大負荷及切削刃溫度在700℃以下的切削加工
H68黃銅; 錳黃銅; 105焊料; H62黃銅	68; 60; 58; 62	－; 1.2; －; －	－; －; －; －	－; 1.2; 4; －	－; －; －; －	－; －; －; －	32; 37.6; 38; 38	－; －; －; －	－; －; －; －	950; 920; 909; 900	適於中負荷切削加工，工作溫度在600℃以下者
銀基焊料; 106焊料; 107焊料; B-Ag-1; L-Ag-49	30; －; 58; 18; 15	－; －; －; －; －	－; －; －; 5; －	－; 20; 4; 8; －	－; －; －; －; －	－; －; －; －; －	24.7; －; 38; 20; 16	0.3; －; －; －; －	45; 80; －; 49; 45	820; 970; 909; 700; 615	適於鑲焊低鈷和高鈦合金，如YG3，YG2，YG3X及YT30等

註：L-Ag-49釺料還含有24%Cd。

紫銅釺料的釺焊溫度高而焊縫強度低，多用於真空釺焊。純銅釺料屬單相組織，比較容易控制釺焊溫度，對各類鎢鋼都有良好的潤濕能力，塑性好、價格最便宜。紫銅釺焊焊縫的剪下應力在150MPa左右，可在400℃以下使用。

H68黃銅的釺焊溫度比紫銅低得多，但因焊縫強度過低，不經常使用。H62黃銅的熔點和釺焊溫度比較低，焊縫具有一定的室溫強度，是比較常用的鎢鋼釺料。一般用於釺焊在中、小負荷條件下使用的鎢鋼工具。需要高溫強度的焊縫或焊接面較小的情況下，應採用105釺料。

L-Ag-49低溫銀釺料在國外使用比較普遍，因其熔點較低（690～710℃），對鎢鋼有較好的潤濕性，有釺焊方便和應力小等優點。必要時還可以使用紫銅片做補償墊片，幾乎可以完全消除釺焊應力，避免釺焊裂紋。可用於釺焊一些易裂的鎢鋼或一些大釺焊面的鎢鋼工具。由於用L-Ag-49銀釺料釺焊的工件隨著使用溫度的提高，焊縫強度迅速下降，所以用L-Ag-49釺料的工件工作溫度應限制在200℃以下。與L-Ag-49銀釺料配合使用的釺劑中含有較多的氟化物和氯化物，對焊後清理工作要求較高，否則會因清洗不乾淨而導致工件表面腐蝕。

B-Ag-1釺料是一種超低溫銀釺料，熔點在600～610℃左右，能使鎢鋼接頭的殘餘應力進一步降低，也可用紫銅片做補償墊片來釺焊一些易裂的工件。由於B-Ag-1銀釺料的超低熔點且對碳化鎢有良好的潤濕性，也適用於金剛石大鋸片等某些金剛石工具的釺焊。但B-Ag-1銀釺料的價格高、高溫強度低，只適宜在低於150℃的溫度下使用。該釺料中鎘含量為24%，釺焊溫度較高時容易蒸發，有害於人體健康。釺焊時除了必須控制釺焊溫度外，還應在釺焊操作處安裝排氣裝置。釺焊後也應注意將工件清洗乾淨，以免工件腐蝕。

（2）釺劑的選擇

釺劑的作用是使刀桿和硬行焊表面的氧化物還原，使釺料能很好地潤濕被釺焊的金屬表面。一般釺劑的熔點人低於釺料熔點100℃以上，並有較好的流動性和較低的黏度。釺焊加熱過程中熔化了的釺劑能保護釺料和釺焊面，同時起到對氧化物的還原作用。常用鎢鋼與鋼釺焊用釺劑的化學成分和適用範圍見表7。

表5 常用鎢鋼與鋼釺焊釺劑的化學成分和適用範圍

Na2B4O7	B2O3	H2B4O7	KF	LiCl2	NaF/CaF2	適用範圍
100	－	－	－	－	－	適於熔點在850℃以上的硬焊料焊接
70	－	30	－	－	－	適於熔點在1000℃以下的焊料焊接用
85	－	－	15	－	－	適用於高碳化鈦類鎢鋼焊接
80	20	－	－	－	－	適用於熔點在1000℃以下的焊料焊接用
55	15	－	20	－	10	適於高碳化鈦鎢鋼焊接用
60	30	－	－	－	10	適於鎢鈷和鎢鈦鈷類鎢鋼焊接用
70	－	10	20	－	－	適於鎢鈦鈷類鎢鋼焊接用
50	－	35	15	－	－	適用於低溫銀焊料
－	70	－	－	30	－	適用於低溫銀焊料

硼砂是鎢鋼與鋼釺焊時最常用的釺劑，使用中應注意各種硼砂的適用範圍。

① 工業硼砂（生硼砂） 在使用前應先進行脫水處理，因為工業硼砂內含有10份結晶水（Na2B4O7.10H2O），再加上在空氣中吸收了大量水分，在釺焊加熱過程中會產生大量泡沫，不但使釺焊操作困難，而且也影響焊縫的質量，最好不採用。

② 脫水硼砂（Na2B4O7）可用於釺焊各種牌號的鎢鋼工作，釺焊溫度範圍在850～1150℃左右，適合用為紫銅、黃銅、Cu-Zn釺料、銀釺料等的釺焊熔劑，但不適於熔點低於800℃的釺料釺焊。脫水硼砂存放時必須注意防潮，若受潮應烘乾後再使用。

硼砂的脫水處理是將工業硼砂盛在鋼製坩堝內，將坩堝放入850℃的電阻爐或焦炭爐內加熱，加熱過程中坩堝內的硼砂冒出大量的白色泡沫。隨著加熱溫度的升高，泡沫逐漸減少，直至泡沫消失。等硼砂全部融化成液體時即可停止加熱，將坩堝內綠色透明的液態硼砂倒在鐵盒內，冷卻後即自動裂碎成綠色玻璃狀碎塊。脫水後的硼砂顏色與熔煉時間長短有關，熔煉時間越長硼砂的顏色越深，但對釺焊的質量沒有影響。將熔煉後的硼砂塊搗碎，用60～80目篩子過篩後裝入瓶內待用。

③ 脫水硼砂（85%～90%）+氟化鉀（10%～15%）的混合熔劑 主要用於YT60、YT30等牌號鎢鋼的釺焊。因氟化鉀有毒性，釺焊時在加熱設備附近必須裝有強力通風設備，及時將有害氣體排出。

氟化物和氯化物有較強的吸水性，在配製含有氟化物和氯化物的熔劑時，也應進行脫水處理。脫水是氟化物和氯化物放在陶瓷或不鏽鋼的坩堝中加熱至270℃左右，保溫3～4h，直到不冒煙為止。脫水後的氟化物和氯化物應儲存在密閉的玻璃容器內。在使用含氟化物或氯化物的熔劑時應注意通風，及時排除有害氣體。釺焊後及時清洗焊件，以免殘餘的熔劑腐蝕焊縫和基體金屬。

大多數釺劑都容易吸潮，要注意密封保存，做到隨用隨取。也可以釺劑預先調製成糊狀，糊狀熔劑是將配製好的釺劑加少量酒精、松香油、凡士林油等調成糊狀，塗抹在待焊的工件表面。使用低溫銀釺料時，也可用水將釺劑調成糊狀使用，糊狀釺劑應現用現配。

與鋼的釺焊工藝

焊前準備

① 焊前應先檢查鎢鋼是否有裂紋、彎曲或凸凹不平等缺陷。釺焊面必須平整，如果是球形或矩形的鎢鋼釺焊面也應符合一定的幾何形狀，保證合金與基體之間有良好的接觸，才能保證釺焊質量。

② 對鎢鋼進行噴砂處理，沒有噴砂設備的情況下，可用手拿住鎢鋼，在旋轉著的綠色碳化矽砂輪上磨去釺焊面上的氧化層和黑色牌號字母。如不去除鎢鋼釺焊面上的氧化層，釺料不易潤濕鎢鋼。經驗證明，釺焊面上若有氧化層或黑色牌號字母，應進行噴砂處理，否則釺料不易潤濕鎢鋼，釺縫中仍會出現明顯的黑色字母，使釺焊面積減少，發生脫焊現象。

③ 在清理鎢鋼釺焊面時，最好不用化學機械研磨或電解磨削等方法處理，因為它們都是靠腐蝕鎢鋼表面層的黏結劑（鈷）來加快研磨或提高磨削效率的，而鎢鋼表面的鈷被腐蝕掉後，釺料就很難再潤濕鎢鋼，容易造成脫焊現象。特殊情況下，鎢鋼釺焊面必須用上述方法或電火花線切割處理時，可將處理後的鎢鋼再進行噴砂處理或用碳化矽砂輪磨去表面層。噴砂後的鎢鋼可用汽油、酒精清洗，以去除油污。

④ 釺焊前應仔細檢查鋼基體上的槽形是否合理，尤其是對易裂牌號的鎢鋼和大釺焊面的鎢鋼工件，更應嚴格要求。刀槽也進行噴砂處理和清洗去除油污。清洗量大時，可採用鹼性溶液煮沸10～15min。高頻或浸銅釺焊的多刃刀具及複雜量具，最好用飽和硼砂水溶液煮沸20～30min，取出烘乾後再進行焊接。

⑤ 釺料使用前用酒精或汽油擦淨，並根據釺焊面裁剪成形。釺焊一般鎢鋼刀具或模具時，釺料厚度0.4～0.5mm左右比較合適，大小與釺焊面相似即可。當用焦炭爐加熱時，釺料可適當增加。在釺焊鎢鋼多刃刀具、量具等工件時，應儘量縮小釺焊片的面積，一般可將釺料片剪成釺焊面的1/2左右，當釺焊技術熟練時，可將釺料片減少至釺焊面的1/3或更小。減少釺料可使焊後工件外形美觀、刃磨更方便。

釺焊過程

鎢鋼工具的釺焊工藝是否正確對焊接質量有至關重要的作用。加熱速度對焊接質量有明顯的影響。快速加熱會使鎢鋼片產生裂紋和溫度不均；但加熱過慢，又會引起表面氧化，使接頭強度降低。部分鎢鋼焊接時允許的加熱速度見表8。

表6 部分鎢鋼焊接時允許的加熱速度

鎢鋼片長度; /mm	YG8	YT5	YT15	YT30
	焊接時允許的加熱速度/℃·s
20以下; 20～40	80～100; 20～30	60～80; 15～20	50～60; 12～15	30～40; 10～12

焊接鎢鋼工具時，均勻加熱刀桿和鎢鋼片是保證焊接質量的基本條件之一。如果鎢鋼片加熱溫度高於刀桿，熔化後的釺料潤濕了鎢鋼片而不能潤濕刀桿，接頭強度就會降低，在沿焊層剪下合金片時，釺料不破壞，而隨合金片脫開。在焊層上還可看到刀桿支撐面銑刀痕跡。如加熱速度過快，刀桿溫度高於合金片時，會出現相反的現象。

釺劑、釺料和鎢鋼安放順序和相互位置對釺焊質量有直接的影響。正確的安放方法是：將釺料放在刀槽上，撒上釺劑，再放鎢鋼，在鎢鋼頂面沿側面焊縫處再撒上一層釺劑。這樣在釺焊時便於掌握釺焊溫度，減少焊縫外黏附的多餘釺料。

鎢鋼與鋼氧－乙炔釺焊的操作技術要點如下。

① 為了防止鎢鋼刀片在釺焊過程中脫碳或過燒，要選用碳化焰。

② 釺焊溫度1000℃左右為宜，即鎢鋼刀片加熱呈亮紅色。如果刀片呈暗紅色或白亮色時不能釺焊，因為前者溫度過低，後者溫度過高，已出現過燒現象。

③ 焊炬由左向右、由右向左、由上向下反覆對刀體進行加熱，使刀體和刀片受熱均勻一致。

④ 釺焊時焊嘴與刀桿的間距約為50mm，焊嘴與刀桿端傾斜角度為110o，這樣可保證有效地利用火焰熱量和加熱平衡。釺焊過程中，要使火焰始終覆蓋在整個釺焊部位，使之與空氣隔離，以防止氧化或產生氣孔。

⑤ 釺焊速度應按刀片的大小來確定。釺焊40鋼與YT15鎢鋼車刀應儘量在1min內完成，這樣能有效地防止鎢鋼過燒或脫碳。

⑥ 釺焊之後，需用火焰對刀片部位進行加熱，然後慢慢地將焊嘴離開，使焊件緩慢冷卻，以防止裂紋。

釺焊過程中要正確地控制工件的釺焊溫度。釺焊溫度過高，會造成焊縫氧化和含鋅釺料中鋅元素的蒸發；釺焊溫度過低，焊縫會因釺料的流動性不好而偏厚，焊縫內有大量的氣孔和夾渣，這是造成脫焊的主要原因。釺焊溫度應比釺料熔點高30～50℃，這時釺料的流動性、滲透性好，易於滲透布滿整個焊縫。釺料熔化後用紫銅加壓棒將鎢鋼沿槽窩往復移動2～3次，以排除焊縫中的熔渣。移動距離約為鎢鋼長度的1/3左右。

釺焊後的冷卻速度是影響釺焊裂紋的主要因素之一。冷卻時鎢鋼片表面產生瞬時拉應力，鎢鋼的抗拉應力大大低於抗壓應力。尤其是YT60、YT30、YG3X等鎢鋼釺焊面積較大以及基體小而鎢鋼較大的工件，更應注意釺焊後的冷卻速度。通常是將焊後工件立即插入石灰槽或木炭粉槽中，使工件緩慢冷卻。這種方法操作簡單，但是無法控制回火溫度。有條件的可在釺焊後立即將工件放入220～250℃的爐內回火6～8h。採用低溫回火處理能消除部分釺焊應力，減少裂紋和延長鎢鋼工具的使用壽命。

焊後清理

要對焊好的鎢鋼工件進行焊後清理，以便將焊縫周圍殘餘的熔劑清除乾淨，否則在刀具刃磨時多餘的熔劑會將砂輪堵塞，使磨削困難。焊後殘留的熔劑也會腐蝕焊縫和基體。常用的清除方法是將焊後已冷卻的工件放入沸水中煮1～2h左右，然後再進行噴砂處理，即可清除焊縫四周黏附的殘餘釺劑及氧化物等；或將工件放入酸洗槽中進行酸洗（鹽酸濃度為1:1），酸洗時間大約1～4min，然後放入冷水槽和熱水槽中反覆清洗乾淨。

釺焊質量檢驗

主要檢查鎢鋼與鋼釺焊接頭質量以及鎢鋼有無裂紋存在。正常的焊縫應均勻無黑斑，釺料未填滿的焊縫不大於焊縫總長的10%，焊縫寬度應小於0.15mm。刀片釺焊歪斜，不符合圖紙要求者應重焊。鎢鋼刀片的裂紋傾向可用下列方法檢查。

① 刀具經噴砂清理後，先用煤油清洗，然後用肉眼或放大鏡觀察。當刀片上有裂紋時，表面上會出現明顯的黑線。

② 用65%的煤油、30%的變壓器油及5%的松節油調成溶液，加入少量蘇丹紅，將預檢查的工具放入該溶液中浸泡約10～15min，取出用清水洗淨，塗上一層高嶺土，烘乾後檢查表面，如工具上有裂紋，溶液的顏色便在白土上顯示出來，用肉眼可明顯地看到。

釺焊缺陷及防止

釺焊裂紋的產生

導致鎢鋼釺焊工件的裂紋因素是多方面的，如槽形設計、釺焊工藝、加熱過程及刃磨等。

① 一些硬度高、強度低的鎢鋼，如YT60、YT30、YG2和YG3X等，容易產生釺焊裂紋。尤其是這些牌號的鎢鋼的釺焊面積比較大時更應當引起重視。

② 封閉式或半封閉式的槽形，是增加釺焊應力促使造成裂紋的重要原因。應在滿足焊縫強度使用要求的情況下，儘可能減少釺焊面積，以減小釺焊應力。

③ 焊接加熱速度太快或焊後冷卻速度過快會造成熱量分布不均，產生瞬時應力引起裂紋。快速加熱時，鎢鋼外層受壓應力，中間受拉應力，超過允許的加熱速度時，可能產生可見的裂紋和內部不可見的裂紋。釺焊後快速冷卻時，外層上會出現拉應力，而引起合金中出現裂紋。應避免將工件放在潮濕的地面上，或放在潮濕的石灰槽中，這會使鎢鋼因驟冷而產生裂紋。

④ 鎢鋼本身有缺陷，在焊前檢查時未能發現而導致釺焊後發生裂紋。對於大面積或特殊形狀的鎢鋼，釺焊前必須逐塊的進行嚴格檢查。鎢鋼在燒結過程中的缺陷，如小裂紋、崩角、疏鬆等情況，加熱釺焊後可能擴大形成大裂紋。

⑤ 釺焊後刃磨不當也會產生裂紋，如砂輪的材料、硬度和粒度等選用不合適，磨削時用水冷卻，磨削餘量留的過大、磨削工藝不當等也易造成裂紋。

減少裂紋的措施

① 在焊縫中加補償墊片是減小焊縫應力的有效措施之一。在焊縫中加補償墊片的方法很多，如用鐵絲網、沖孔填片、鎳鐵合金墊片和在鎢鋼上電鍍純鐵等。由於這些補償物的熔點高於釺料熔點200℃以上，釺焊時墊片不熔化而夾在焊縫中間。焊縫冷卻時，鎢鋼和基體金屬之間的焊縫各層有充分塑性變形，使焊縫各部分能比較自由地收縮，減小了釺焊應力。但是加補償墊片會導致焊縫強度的大幅度下降（見表9）。其中採用鐵絲網或沖孔墊片的焊縫強度降低60%。由50%鎳和50%鐵所組成的鎳鐵合金補償墊片雖能較好地消除應力和不降低焊縫強度，但因含鎳量過多不宜在生產中大量使用。生產中用厚度為0.4～0.5mm的低碳鋼片或鍍鎳鐵片做補償墊片，可取得很好的效果。

表7 焊縫中墊放附加材料對縫強度的影響

附加材料	鎢鋼	基體材料	焊 料	熔 劑	焊縫平均剪下強度; /MPa
鐵絲網	YT15	45鋼	62黃銅	脫水硼砂	121
鍍鎳鐵	YT15	45鋼	62黃銅	脫水硼砂	186
鎢鋼鍍鐵	YT15	45鋼	62黃銅	脫水硼砂	77

② 採用雙層鎢鋼釺焊法是一種防止裂紋的有效措施。這種方法不需要特殊材料，便於推廣使用。能消除YT30、YT60、YG2、YG3X等高硬度鎢鋼的釺焊裂紋。是將高強度的YG8鎢鋼作墊片與基體焊在一起，然後將強度低硬度高的鎢鋼再焊在上面。其優點在於使釺焊應力集中在作為墊片的高強度鎢鋼上，而上面容易發生裂紋的鎢鋼因與YG8焊在一起，線膨脹係數比較接近，釺焊後應力小，不會產生裂紋。由於有兩層鎢鋼疊焊在一起，鎢鋼整體的抗壓強度提高，延長了刀具的使用壽命。

③ 用紫銅片做補償墊片時雖然可以有效地減小釺焊應力和防止產生裂紋，但需使用熔點低於850℃的焊料，如L-Ag-49銀焊料，否則在釺焊時容易使紫銅片熔化而失去作用。紫銅本身比較軟，不適於在衝擊或重載荷和高溫情況下使用。

④ 當釺焊狹長條形狀的鎢鋼工件時，為了減小釺焊應力和防止發生裂紋，可採用雙層鎢鋼釺焊，下面的一層由小塊鎢鋼拼成，成為預製“裂紋”形式。這種方法對消除裂紋特別有效，可在大型鎢鋼刀具和特殊鎢鋼的模具上使用。

發生脫焊的原因

① 鎢鋼的釺焊面在焊前未經過砂或磨光處理，釺焊面上的氧化層降低了釺料的潤濕作用，削弱了焊縫的結合強度。

② 釺劑選擇和使用不當也會發生脫焊，例如採用硼砂作為釺劑時，因生硼砂含水分較多而不能有效地起到脫氧作用，結果釺料不能很好地潤濕被釺焊面，而發生脫焊現象。

③ 正確的釺焊溫度應在釺料熔點以上30～50℃時最為合適，溫度過高或過低都會發生脫焊。加溫過高會使焊縫中產生氧化現象。用含鋅的釺料會使焊縫呈藍色或白色。當釺焊溫度過低時，會形成比較厚的焊縫，焊縫內部布滿了氣孔和夾渣。以上兩種情況會使焊縫的強度下降，當刃磨或使用時容易發生脫焊。

④ 釺焊過程中沒有及時地排渣或排渣不充分，使大量的釺劑熔渣殘留在焊縫中，降低了焊縫的強度，造成脫焊。