硬质合金与钢的焊接

a. 在CW50钢结硬质合金母材金属侧，发生碳化物堆聚现象，因此淬硬倾向较大。

b. 在45钢母材金属一则，有CW50合金呈带状或网状分布，组织为马氏体加碳化物，硬度高达HV730。

c. CW50钢结硬质合金与45钢闪光对焊焊接接头的强度较高，但由于碳化物的存在，接头的塑性较低。

4.4 印制电路板硬质合金切刀头的真空钎焊

印制电路板硬质合金切刀头的功能是在高速旋转（5000～8000r/min）过程中，将印制电路板多余引线切除，要求刀片与刀体的连接强度高，切应力大于

200MPa。刀体材料为9SiCr，硬质合金为YG8。每块硬质合金的面积约1200mm2，厚度为2mm。要求钎焊后刀体的变形量不大于0.5mm。

印制电路板硬质合金切刀头的钎焊接头容易产生裂纹，为了保证接头质量，钎料选用厚度20～30μm的非晶态高强度镍基钎料BNi82.5Cr7Si4.5B3Fe。印制电路板硬质合金切刀头真空钎焊的工艺步骤如下。

① 装配前 在两片非晶态箔状钎料之间夹置厚度0.5mm的紫铜（T2）补偿片。紫铜片的作用不仅是吸收钎焊应力，更重要的是紫铜片与钎基钎料能形成Ni-Cu固溶体的钎缝金属。

② 彩和专用夹具，用螺纹旋具上紧夹具，保证夹紧力均匀。

③ 冷态抽真空到5×10-1Pa，以500℃/h的速率加热到900℃，稳定20～30min；以450℃/h速率加热到1050℃，保持10～12min，断电。

④ 真空冷却到450℃，充氩气冷却到300℃，气体风扇冷却到65℃以下出炉。 4.5 硬质合金与钢的真空钎焊实例 （1）刮刀式硬质合金钻头的真空钎焊

刮刀式硬质合金钻头是地质勘探或石油钻井使用的硬质合钻头。过去采用火焰或高频钎焊，在大气介质中进行焊接，导致硬质合金氧化，使钻头寿命降低。另外，如果使用银基钎料火焰钎焊，虽然钎焊温度低，但接头强度仍不很高，很维满足大口径（直径φ215mm以上）油井深孔（大于2000m）钻进的要求。

改用真空钎焊时，对钻头体材料为35CrMo钢，切削齿材料为YG11C的硬质合金钻头。选用BCu81Ni钎料，真空度为5×10-2Pa，钎焊温度1150℃，钎焊保温时间为15min，获得的钻头接头强度σb>450MPa，用于大口径深孔钻进，钻头寿命可提高约2～3倍。

（2）硬质合金阀座的真空钎焊

工作在腐蚀性介质中的硬质合金与马氏体不锈钢真空钎焊而成的阀座，既要求耐磨，又要求抗腐蚀。阀座材料分别为YG3硬质合金和4Cr13马氏体不锈钢，二者线膨胀系数相差3倍，钎缝受力小于100MPa。工艺步骤如下。

① 真空钎焊时，选用BCu97NiB钎料，用夹具定位，以保证阀座上下两段的同心度。

② 冷态抽真空到2×10-2Pa，以650℃/h的速率加热到1000℃，稳定30min，充高纯氩气使炉内压力上升到2～3Pa。

③ 以450℃/h的速率加热到1100℃，保温10min，断电。

④ 随炉内压力缓冷到600℃以下，充氩气冷却到300℃以下，启动风扇加速冷却到65℃以下出炉。 钎缝外观光洁致密。