鎢鋼焊接高速鋼沖頭實例

dawvi

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   鎢鋼沖頭適用于五金機電加工行業，一般安裝在沖壓模具上的作沖裁用，使材料發生分離或塑性變形，從而獲得所需的零件。其中鎢鋼作為典型的高硬度和高強度工具材料，其具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損耐用和抗彎強度號的特性，因鎢鋼的提煉、制取及生產燒結工藝復雜，又因鎢是稀有貴金屬，屬戰略戰備物資，使其價格比常用合金鋼材貴許多。鑒于此，處于成本及性能的考慮，常將鎢鋼與其它常用鋼材通過焊接的方法制成鎢鋼合金工具，得以在保證性能的前提下大幅的降低成本。

圖1 成品示意圖

來料檢測

    分別測量鎢鋼及高速鋼部分硬度是否符合來料要求，測試硬度數據分別為HRA90與HRC60（見下圖）。

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圖2 硬度測試圖

焊接材料

    將直徑φ8的鎢鋼和高速鋼棒料分別切成φ8x8mm及φ8x92mm圓柱體，并將兩端面磨光，且保證兩端面平行（見下圖）。然后再用超聲波清洗設備及體積百分數為95%的乙醇溶液清洗材料柱體及兩端面。

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圖3 來料加工示意

原子擴散焊接

       將準備好的材料使用專用治具裝夾后放入原子擴散焊設備內焊接。大為原子擴散焊設備是一款基于原子級別的高端焊接設備，可實現同種金屬或不同金屬的無縫接合，適用于各種金屬材質的精密零件或工業制品的焊接；焊接時不需要借助焊絲、釬料、助焊劑等輔助材料，焊接的產品強度高、無焊疤、焊接面光滑平整、變形量微小、可實現高精度焊接，并具有整面焊接的優點。

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圖4 焊接成品

性能測試

       大為工業會從該生產批次中抽出部分焊接成品進行如下無損及破壞性測試，以確保該批次產品的各方性能均滿足客戶使用需求。

Ø 超聲波探傷焊面檢測

       使用超聲波探傷設備檢測焊面是否存在氣泡、孔洞等缺陷。從下圖超聲波探傷圖可看出高速鋼與鎢鋼焊接處無明顯可見缺陷波幅，初步判斷滿足要求。

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圖5 超聲波探傷

Ø 顯微鏡焊縫檢測

       使用顯微鏡檢測鎢鋼與高速鋼接縫處是否存在裂紋等缺陷。從以下高倍顯微鏡圖中可看出焊接處未見裂紋等缺陷，初步判斷合格。

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圖6 顯微鏡檢測

Ø 洛氏硬度試驗

       使用洛氏硬度計在焊接好的成品中依次打點檢測圓柱表面的硬度在經焊接后是否發生明顯變化，通過下圖可判斷經焊后材料整體硬度與原材料硬度無明顯變化，初步判斷該參數正常。

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圖7 洛氏硬度檢測

Ø 高低溫沖擊試驗

       使用高低溫試驗設備將焊接好的產品在-70~+300℃的環境中反復進行高低溫沖擊測試，用于檢驗產品內部是否存在致命缺陷及對產品進行耐疲勞沖擊測試。

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圖8 高低溫沖擊測試

Ø 焊面剪切破壞性試驗

      使用5噸剪切力試驗機將焊接好的產品延焊縫處進行剪切力破壞測試，以更直觀的方式檢驗焊件的焊接強度，通過下圖剪切數值（分別為252.4Mpa、307.3Mpa、276.1Mpa）初步判斷該強度可滿足客戶要求。

圖9 剪切測試

客戶使用反饋

       該客戶沖頭的應用場景為 熱沖不銹鋼材料，深度為8mm。根據客戶使用反饋，該批次沖頭平均使用壽命為9萬次，該客戶原整體高速鋼沖頭使用壽命大約為2萬次。通過上述數據分析經大為焊接后的沖棒材料使用壽命約為整體高速鋼材料的4~5倍，極大的降低了生產成本及大幅提升生產效率。

表1 產品使用壽命對比

熱沖不銹鋼、沖擊深度8mm
大為焊接沖頭	普通高速鋼沖頭
累計壽命約9w次	累計壽命約2w次

       沖頭/沖棒類產品應用主要包含以下參數信息，但以下參數涉及該客戶產品保密問題，所以無法展示下列參數信息。

表1 沖頭/沖棒應用參數

公稱力	沖壓頻率	材料周長	材料厚度	材料牌號	材料硬度	抗剪強度
KN	次/分鐘	mm	mm	/	/	Mpa

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ywjianghu

文中舉例的焊接，每焊接一只收取多少費用？以單批100只為例。

dawvi

ywjianghu 發表于 2020-2-22 09:21
文中舉例的焊接，每焊接一只收取多少費用？以單批100只為例。

# P/ w9 i. j  ~) H這邊是技術交流帖，你的這個問題我私信于你，請查收，謝謝
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dawvi

ywjianghu 發表于 2020-2-22 09:21
. D" O8 z+ q' Y文中舉例的焊接，每焊接一只收取多少費用？以單批100只為例。

4 R! T$ g# C4 M1 H) [+ C! O這邊是技術交流帖，關于您那個問題，我們技術這邊無法回答你，請您聯系一下我們業務：13824286858（微信同號）。謝謝

遠祥

原子焊是什么工藝，焊接融深是多少？

dawvi

遠祥 發表于 2020-2-23 11:02
" k( j! Q, x0 M3 k原子焊是什么工藝，焊接融深是多少？

原子擴散焊設備是一款基于原子級別的高端焊接設備，可實現同種金屬或不同金屬的無縫接合，適用于各種金屬材質的精密零件或工業制品的焊接；焊接時不需要借助焊絲、釬料、助焊劑等輔助材料，焊接的產品強度高、無焊疤、焊接面光滑平整、變形量微小、可實現高精度焊接，并具有整面焊接的優點。

除了可以焊接常見金屬外，大為的原子擴散工藝還適用于鈦合金、硬質合金、鉬合金、鉻錳鈦合金、鎢銅、鎢銀等許多特種材料的焊接。

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dawvi

遠祥 發表于 2020-2-23 11:02
1 z' `: K# M6 u+ W- r" r. }原子焊是什么工藝，焊接融深是多少？

焊接融深，通常受電流、溫度及時間等方面的影響，焊后母材表面常表現焊疤及焊縫等。原子擴散焊相對常規焊接方式，主要區別為焊縫（線）和焊面（面）的差異，對此有不同的術語，為“瞬態固相擴散”和“瞬態液相擴散”。在固相狀態下，表現為兩母材焊接面之間原子間的相互運動；液相狀態下，表現為兩母材焊接面之間融解及化學反應；視不同母材，對應“融深”表現不一樣，特別是異種金屬焊接時，更加明顯。

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類似千分尺桿子的頭部？

菜雞造物

原子擴散焊接可以實現氣密性嗎？

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