Menu de conteúdo
● Introdução à brasagem
>> Visão geral do processo de brasagem
● Escolhendo a liga de brasagem certa
>> Ligas de brasagem baseadas em cobre
>> Ligas de brasagem à base de prata
● Técnicas de preparação de superfície
>> Métodos de limpeza
● Técnicas de aquecimento
>> Brasagem da tocha
>> Aquecimento de indução
>> Brasagem do forno
● Desafios e considerações
● Técnicas avançadas para ligação aprimorada
>> Brasagem a vácuo
>> Brasagem de gás inerte
>> Limpeza ultrassônica
● Estudos de caso e aplicações
● Controle e teste de qualidade
>> Radiografia
>> Teste ultrassônico
>> Teste mecânico
● Desenvolvimentos e tendências futuras
>> Novas ligas de brasagem
>> Automação na brasagem
● Conclusão
● Perguntas frequentes
>> 1. Quais são as ligas de brasagem comuns usadas para o carboneto de tungstênio para as juntas de cobre?
>> 2. Como preparo a superfície do carboneto de tungstênio para brasagem?
>> 3. Quais técnicas de aquecimento são adequadas para o carboneto de brasagem de tungstênio para cobre?
>> 4. Quais são os desafios associados ao carboneto de brasagem de tungstênio ao cobre?
>> 5. Como posso minimizar as tensões térmicas durante o processo de resfriamento?
● Citações:
O carboneto de brasagem de tungstênio para o cobre é um processo complexo que requer consideração cuidadosa de vários fatores, incluindo a escolha da liga de brasagem, preparação da superfície e técnicas de aquecimento. O carboneto de tungstênio é amplamente utilizado em ferramentas de corte e peças de desgaste devido à sua dureza excepcional e resistência ao desgaste, enquanto o cobre é valorizado por sua alta condutividade térmica e propriedades elétricas. A combinação desses materiais pode melhorar o desempenho de vários componentes industriais.
Introdução à brasagem
A brasagem é um processo de união de alta temperatura que envolve derreter um metal de enchimento para formar uma ligação forte entre dois metais básicos. Ao contrário da soldagem, a brasagem não derrete os próprios metais básicos, o que ajuda a preservar suas propriedades. O metal de enchimento normalmente possui um ponto de fusão mais baixo do que os metais base, permitindo que ele flua para o espaço entre eles e solidifique, formando uma articulação forte.
Visão geral do processo de brasagem
1. Preparação da superfície: Limpe as superfícies do carboneto de tungstênio e do cobre para garantir que estejam livres de contaminantes. Esta etapa é crucial para alcançar um vínculo forte.
2. Aplicação do fluxo: aplique um fluxo adequado para proteger as superfícies da oxidação durante o aquecimento e melhorar o fluxo da liga de brasagem.
3. Colocação de liga de brasagem: posicione a liga de brasagem, geralmente na forma de um calente ou fio, entre as superfícies preparadas.
4. Aquecimento: use um método de aquecimento adequado (por exemplo, tocha, indução ou forno) para derreter a liga de brasagem.
5. Resfriamento: Deixe a montagem esfriar lentamente para evitar tensões térmicas.
Escolhendo a liga de brasagem certa
Ao brasar o carboneto de tungstênio para cobre, a escolha da liga de brasagem é crítica. As ligas à base de cobre são comumente usadas devido às suas boas propriedades de umedecimento no carboneto de tungstênio e no cobre. Essas ligas geralmente contêm elementos adicionais, como manganês, níquel ou cobalto, para melhorar a força de ligação e as características de umedecimento.
Ligas de brasagem baseadas em cobre
- Meta-Braze ™ Cu 058: Esta liga contém manganês e cobalto, fornecendo títulos fortes com carboneto de tungstênio e é adequado para ferramentas de mineração e peças de desgaste.
-Meta-Braze ™ Cu 052: Uma liga difícil de cobre-níquel-manganeses usada para ferramentas sujeitas a cargas de alto impacto percussivas.
- Meta-Braze ™ Cu 067: Uma liga especializada usada na fabricação de bits de perfuração para ferramentas de mineração e construção.
Ligas de brasagem à base de prata
Embora as ligas à base de cobre sejam econômicas, as ligas à base de prata oferecem força superior e temperaturas de brasagem mais baixas, o que pode reduzir as tensões térmicas no carboneto de tungstênio. No entanto, eles são mais caros e podem não ser necessários para todas as aplicações.
Técnicas de preparação de superfície
A preparação adequada da superfície é essencial para alcançar um vínculo forte. Tanto o carboneto de tungstênio quanto as superfícies de cobre devem ser limpas completamente para remover quaisquer contaminantes.
Métodos de limpeza
- Limpeza de solvente: use solventes para remover óleos e graxas das superfícies.
- Limpeza mecânica: jateamento ou trituração de areia pode ser usado para criar uma superfície áspera para uma melhor adesão.
- Eletroplastamento: Aplicar uma fina camada de metal pode melhorar o processo de ligação.
Técnicas de aquecimento
O método de aquecimento utilizado pode afetar significativamente a qualidade da articulação do burra. Técnicas comuns incluem brasagem da tocha, aquecimento de indução e brasagem do forno.
Brasagem da tocha
A brasagem da tocha é versátil e pode ser usada para operações em pequena escala. No entanto, requer habilidade para manter o aquecimento uniforme.
Aquecimento de indução
O aquecimento de indução oferece aquecimento rápido e eficiente, mas pode não ser uniforme, especialmente com geometrias complexas. É crucial projetar cuidadosamente a bobina de indução para garantir o aquecimento uniforme.
Brasagem do forno
A brasagem do forno fornece aquecimento uniforme e é ideal para a produção em larga escala. Pode ser realizado no vácuo para evitar a oxidação e melhorar a qualidade da articulação.
Desafios e considerações
O carboneto de tungstênio de brasagem para cobre apresenta vários desafios:
- Expansão térmica: o carboneto de tungstênio possui um coeficiente de expansão térmica mais baixo que o cobre, o que pode levar a tensões residuais durante o resfriamento. Recomenda -se o resfriamento lento para minimizar essas tensões.
- Molho: garantir uma boa umedição da liga de brasagem em ambos os materiais é crucial para uma ligação forte.
- Depleção de cobalto: Altas temperaturas podem causar depleção de cobalto no carboneto de tungstênio, enfraquecendo o material.
Técnicas avançadas para ligação aprimorada
Brasagem a vácuo
A brasagem a vácuo é uma técnica que envolve aquecer a montagem em um ambiente de vácuo. Esse método elimina a oxidação e pode melhorar a qualidade da articulação, garantindo um ambiente limpo.
Brasagem de gás inerte
Semelhante à brasagem a vácuo, a brasagem de gás inerte usa uma atmosfera controlada para evitar a oxidação. Este método é particularmente útil quando o equipamento a vácuo não está disponível.
Limpeza ultrassônica
O uso da limpeza ultrassônica antes da brasagem pode ajudar a remover os contaminantes microscópicos, aumentando ainda mais o processo de ligação.
Estudos de caso e aplicações
O carboneto de brasagem de tungstênio para cobre é usado em várias indústrias:
- Ferramentas de mineração: os bits de perfuração e as ferramentas de corte se beneficiam da resistência ao desgaste do carboneto de tungstênio combinado com a condutividade térmica do cobre.
- Aeroespacial: componentes que requerem alta condutividade térmica e resistência ao desgaste, como bicos de foguetes, podem se beneficiar dessa técnica de união.
- Automotivo: os componentes do motor e as peças de desgaste podem ser aprimorados com juntas de tungstênio carboneto-cobre.
Controle e teste de qualidade
Após a brasagem, é essencial inspecionar a junta quanto à qualidade e integridade. Técnicas como radiografia, testes ultrassônicos e testes mecânicos podem ser usados para avaliar a força da união e detectar qualquer defeito.
Radiografia
A radiografia envolve o uso de raios-X para inspecionar a estrutura interna da articulação. Este método pode revelar defeitos como porosidade ou falta de penetração.
Teste ultrassônico
O teste ultrassônico utiliza ondas sonoras de alta frequência para detectar defeitos dentro da junta. É particularmente útil para detectar rachaduras ou vazios.
Teste mecânico
O teste mecânico envolve a aplicação do estresse à articulação para avaliar sua força. Testes de tração e teste de cisalhamento são métodos comuns usados para avaliar a força da união.
Desenvolvimentos e tendências futuras
À medida que a tecnologia avança, novas ligas e técnicas de brasagem estão sendo desenvolvidas para melhorar a eficiência e a qualidade do carboneto de tungstênio nas juntas de cobre. Espera -se que os avanços na automação e na robótica aprimorem a precisão e a consistência do processo de brasagem.
Novas ligas de brasagem
Os pesquisadores estão explorando novas composições de liga que oferecem melhores propriedades de umedecimento e maior força em temperaturas mais baixas. Esses avanços podem expandir a gama de aplicações para as juntas de carboneto-carboneto de tungstênio.
Automação na brasagem
Os sistemas de brasagem automatizados podem melhorar a consistência do processo de brasagem controlando as taxas de aquecimento e os tempos de resfriamento com mais precisão. Isso pode levar a articulações de maior qualidade e custos de produção reduzidos.
Conclusão
O carboneto de brasagem de tungstênio para cobre requer uma seleção cuidadosa de ligas de brasagem, preparação precisa da superfície e técnicas de aquecimento apropriadas. Compreender os desafios associados à expansão e umedecimento térmico é crucial para alcançar uma articulação forte e durável. Seguindo essas diretrizes e considerando os requisitos específicos de cada aplicação, os fabricantes podem produzir componentes de alta qualidade que combinam os benefícios de ambos os materiais.
Perguntas frequentes
1. Quais são as ligas de brasagem comuns usadas para o carboneto de tungstênio para as juntas de cobre?
As ligas de brasagem comuns incluem ligas à base de cobre como o Meta-Braze ™ Cu 058 e as ligas à base de prata para aplicações de maior resistência.
2. Como preparo a superfície do carboneto de tungstênio para brasagem?
A preparação da superfície envolve limpeza com solventes, métodos mecânicos como jateamento de areia e possivelmente eletroplicar para melhorar a ligação.
3. Quais técnicas de aquecimento são adequadas para o carboneto de brasagem de tungstênio para cobre?
Técnicas de aquecimento adequadas incluem brasagem da tocha para pequenas operações, aquecimento de indução para eficiência e brasagem de forno para uniformidade e produção em larga escala.
4. Quais são os desafios associados ao carboneto de brasagem de tungstênio ao cobre?
Os desafios incluem o gerenciamento de diferenças de expansão térmica, garantia de uma boa umidade da liga de brasagem e impedindo a depleção de cobalto no carboneto de tungstênio.
5. Como posso minimizar as tensões térmicas durante o processo de resfriamento?
Minimize as tensões térmicas resfriando a montagem lenta e uniformemente, evitando métodos rápidos de resfriamento, como extinção.
Citações:
[1] https://www.radyne.com/carbide_brazing/
[2] https://www.brazing.com/products/copperbrazingalloy.aspx
[3] https://mat-tech.com/brazing-of-cemented-tungsten-carbide-to-din-1-2343-tool steel/
[4] https://carbideprocessors.com/pages/brazing-carbide/brazing-process.html
[5] https://www.shutterstock.com/search/carbide-razing
[6] https://www.empirabrasives.com/blog/copper-brazing-vs-silverwelding-which-makes-the-best-carbide-burr/
[7] https://blossompump.en.made-in-china.com/product/njprvxfozgys/china-alloy-core-carbide-composite-electrode-tungsten-carbida-copper-brazing-mace-no-1.html
[8] https://www.vacfurnace.com/vacuum-furnace-news/tungsten-carbide-razing/
[9] https://www.meta-braze.com/products/base-metal-brazing-alloys/copper-razing-alloys-for-tungsten-carbide
[10] https://www.jmmetaljoining.com/pdfs-wloads/3756%20tungsten%20Carbide%20Booklet%20Web%20version.pdf
