【摘 要】
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硬质合金与钢的焊接主要用于切削工具,采掘工具以及以拉丝模等耐磨零部件,获得的接头可使强韧性相互补充,起到1+1>2的作用。研究硬质合金与DC53钢钎焊接头组织与性能将为拉丝模等工件连接提供试验依据和理论基础。论文采用不同类型的钎料对YG8与DC53钢进行真空钎焊,通过控制工艺参数,实现YG8/DC53钢的连接。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析仪（EDS）对接头微观组织、元
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硬质合金与钢的焊接主要用于切削工具,采掘工具以及以拉丝模等耐磨零部件,获得的接头可使强韧性相互补充,起到1+1>2的作用。研究硬质合金与DC53钢钎焊接头组织与性能将为拉丝模等工件连接提供试验依据和理论基础。论文采用不同类型的钎料对YG8与DC53钢进行真空钎焊,通过控制工艺参数,实现YG8/DC53钢的连接。采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析仪（EDS）对接头微观组织、元素分布和断裂特征进行研究,采用显微硬度计和万能试验机对接头的力学性能进行测试,探究接头组织在钎焊过程中的演变规律。采用S201钎料真空钎焊YG8与DC53钢,钎料对两侧母材有良好的润湿性,界面结合致密,接头无裂纹、气孔等缺陷,钎缝形成以α-Cu固溶体基体与弥散分布的Fe-Co固溶体及Cu5Sn相,α-Cu固溶体溶入C元素形成间隙固溶体,显微硬度为220HV,钎焊温度1130℃时近YG8侧形成Fe-Co基置换固溶体,显微硬度为122.5HV。采用纯铜钎料,热应力和钎料沿母材晶界扩散导致界面塑性较差,出现沿界面的裂纹;采用BNi2钎料,在近YG8侧生成镍钨和铁钨高硬度脆性η相,导致接头形成放射状裂纹。采用复合钎料（Cu58ZnMn/Ag45CuZn、Cu58ZnMn/Cu/Ag45CuZn）真空钎焊YG8与DC53钢,钎料对两侧母材润湿良好,界面结合致密,接头无裂纹等缺陷。采用Cu58ZnMn/Ag45CuZn钎料,接头钎缝基体形成大片α-Cu固溶体与Ag基固溶体相间分布,随着温度升高至940℃,分布更加弥散;采用Cu58ZnMn/Cu/Ag45CuZn钎料,钎缝区域形成α-Cu固溶体、Ag基固溶体和Ag-Cu共晶组织,随着钎焊温度从900℃升高至1000℃,中间层溶解越多,α-Cu固溶体分布更弥散,显微硬度越高,钎焊温度1000℃,显微硬度最高为272.6HV;采用Cu58ZnMn/BNi2/Ag45CuZn,BNi2中间层的Si、B等来不及向两侧母材扩散,形成脆性共晶体导致裂纹扩展,钎缝中镍基固溶体显微硬度最高为323.4HV。采用S201钎料,钎焊温度为1130℃,YG8/DC53钢钎焊接头的剪切强度为133MPa,接头YG8/钎缝处产生裂纹并扩展发生变形,导致接头剪切断裂,断口以脆性断裂为主,产生少量剪切韧窝。采用Cu58ZnMn/Cu/Ag45CuZn钎料,钎焊温度为900℃,YG8/DC53钢钎焊接头的剪切强度为157MPa,剪切断裂萌生于DC53/Ag基固溶体界面处,沿纯Cu中间层最后向α-Cu固溶体扩展,导致接头剪切断裂。断口以撕裂脆性断裂为主,局部产生剪切韧窝。对比不同工艺参数下,YG8与DC53钢真空钎焊接头的微观组织及力学性能,得出采用Cu58Zn/Cu/Ag45Cu复合钎料,钎焊温度900℃,保温时间20min,接头剪切强度为157MPa。
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