聲測管的硬質(zhì)合金其強度越高，在釬焊過程中發(fā)生裂紋的可能性越小。在實際生產(chǎn)過程中，用于精加工或超精加工的高硬度、高耐磨性合金聲測管(如YD15、YG3X、YN10等)在釬焊時容易產(chǎn)生裂紋。我公司負責聲測管的生產(chǎn)及質(zhì)量管理，聲測管產(chǎn)生裂紋是影響聲測管質(zhì)量的主要問題之一。本文闡述了聲測管產(chǎn)生裂紋的原因及防止辦法，從多角度進行了詳細地分析，有效地解決了長期困擾聲測管生產(chǎn)的問題。

 

一、聲測管裂紋形成的機理及類型

 

1.加熱對硬質(zhì)合金形成裂紋影響聲測管與鋼(聲測管桿)的熱膨脹系數(shù)相差較大，而且合金的導熱性能也較聲測管體材料差，若在焊接時快速加熱會產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，促使聲測管在焊接層處熱應(yīng)力過大導致聲測管崩裂。

 

因此焊接溫度控制在約大于焊料溶點30℃～50℃。選用的焊料其熔點應(yīng)低于聲測管桿熔點60℃，焊接時火焰應(yīng)由下向上均勻加熱慢慢預(yù)熱進行焊接，因此要求聲測管槽與聲測管焊接面形成一致。局部過熱會使聲測管本身或聲測管與聲測管桿的溫差較大(大與厚的聲測管更為嚴重)，熱應(yīng)力將使聲測管刃口崩裂。所以要求預(yù)熱時先對聲測管桿預(yù)熱，若聲測管與聲測管桿一起加熱應(yīng)前后左右往返移動火焰進行加熱，這樣可避免熱量集中造成局部過熱而產(chǎn)生裂紋。

 

2.聲測管槽形狀對裂紋形成的影響聲測管槽的形狀與聲測管桿焊接面不一致或相差較大，形成封閉式或半封閉式的槽形，易造成焊接面過多和焊層過大，由于熱膨脹之后收縮率不一致，也易在聲測管焊接處造成應(yīng)力過大，形成崩裂。在滿足使用所需要的焊縫強度要求下，盡可能減少釬焊面的面積。

 

3.冷卻對硬質(zhì)合金形成裂紋的影響焊接中或焊接后進行冷卻或急速冷卻以及焊劑脫水不良，都會使聲測管產(chǎn)生爆裂而裂紋貫通。因此要求焊料有良好的脫水性。焊后**不能放在水中急速冷卻，要放在石灰、石棉粉、砂子等中緩慢冷卻。#好緩冷后在300℃左右保溫6小時以上隨爐冷卻。

 

4.聲測管槽底面有缺陷對裂紋形成的影響聲測管和聲測管槽的接觸面不平整，如有黑皮麻坑、局部不平等原因，使焊接不能形成平面結(jié)合，造成焊料分布不勻，這樣不但影響焊縫強度而且引起應(yīng)力集中，導致聲測管斷裂，因此，聲測管要研磨接觸面，對聲測管槽的焊接面應(yīng)清洗干凈。

 

在銑聲測管槽與聲測管配合過程中，要求聲測管伸出聲測管桿支承部分不大于0.5mm，如果聲測管伸出聲測管桿支承部分過大或聲測管桿支承部分較弱，就會使聲測管具在焊接過程中承受拉力而產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。

 

5.聲測管二次加熱對裂紋形成的影響聲測管在釬焊后，紫銅釬料沒有完全填滿縫隙，個別出現(xiàn)虛焊，有的聲測管具在出爐過程中，聲測管在聲測管桿上掉下來，因此需二次加熱，這樣一來，粘結(jié)劑Co嚴重燒損，WC晶粒長大，有可能直接導致聲測管裂紋。二、焊接應(yīng)力引起裂紋的特征

 

聲測管上出現(xiàn)裂紋，在某種情況下是由于焊接應(yīng)力過高，超過了聲測管的強度而產(chǎn)生的。在聲測管具時，聲測管體的高度hc應(yīng)大于聲測管高度ht3倍。如hc/ht，在焊接后，容易引起合金聲測管斷裂；若hc/ht<3，硬質(zhì)合金表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，也容易出現(xiàn)裂紋；當hc/ht=4～5時，硬質(zhì)合金表層無顯著應(yīng)力，故不易產(chǎn)生裂紋，即使有裂紋也不明顯；在hc/ht<8時，在焊接層上就產(chǎn)生均布載荷。而合金聲測管彎曲沿合金聲測管厚度方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，在焊接層的強度超過合金本身的力分布就更為復雜，因為不是在一個面上接合，而在兩個、三個或四個面上結(jié)合。此外，硬質(zhì)合金迅速加熱和快速冷卻時，由于熱量分布不均，都可能產(chǎn)生顯著的瞬時應(yīng)力。在快速加熱時，硬質(zhì)合金外層受壓應(yīng)力，中間則受拉應(yīng)力。超過允許的加熱速度時，就可能出現(xiàn)裂紋或內(nèi)部的不可見裂紋。硬質(zhì)合金焊接時，快速冷卻也是很危險的，在這種情況下，外層上會出現(xiàn)拉應(yīng)力，而引起合金出現(xiàn)裂紋